A változó vagy egyenetlen mozgás olyan mozgás, amelyben a sebességvektor idővel változik.
Az átlagsebesség az a mennyiség, amely megegyezik a test mozgásának egy bizonyos időtartamon belüli és ehhez az időtartamhoz viszonyított arányával:
Átlagsebességen néha olyan skaláris mennyiséget értünk, amely megegyezik a test által egy bizonyos idő alatt megtett távolság arányával: Ez a sebesség értendő, amikor például egy autó átlagsebességéről beszélnek. városban vagy egy vonat átlagos sebességével.
Egyenetlen transzlációs mozgás esetén a test sebessége az idő múlásával folyamatosan változik. A test sebességének megváltoztatásának folyamatát a gyorsulás jellemzi. A gyorsulás egy vektormennyiség, amely megegyezik a sebességvektor nagyon kis változásának és annak a kis időtartamnak az arányával, amely alatt ez a változás bekövetkezett:
Ha egy idő alatt t test pontból A pálya egy pontra mozdult el BAN BEN sebessége pedig megváltozott v 1 előtt v 2 , akkor a sebesség változása ezen időtartam alatt megegyezik a vektorok különbségével v 2 És v 1 :
A gyorsulási vektor iránya egybeesik a sebességváltozás vektorának irányával a t időintervallum nagyon kis értékeinél, amely alatt a sebességváltozás bekövetkezik.
Ha egy test egyenesen mozog és a sebessége nő, akkor a gyorsulásvektor iránya egybeesik a sebességvektor irányával v 2 , amikor a sebesség abszolút értékben csökken, a gyorsulásvektor iránya ellentétes a sebességvektor irányával v 2 .
Ha egy test görbe pályán mozog, a sebességvektor iránya a mozgás során megváltozik, a gyorsulásvektor tetszőleges szögben irányítható a sebességvektorral v 2 . A nem egyenletes mozgás legegyszerűbb típusa az egyenletesen gyorsított mozgás. Az állandó nagyságú és irányú gyorsulású mozgást egyenletesen gyorsulónak nevezzük:
A képletből az következik, hogy ha a sebességet méter per másodpercben és az időt másodpercben fejezzük ki, a gyorsulást méter per másodperc négyzetben fejezzük ki:
Egy méter per másodperc négyzetesen egyenlő egy egyenesen és egyenletesen gyorsuló mozgó pont gyorsulásával, amelynél 1 s alatt a pont sebessége 1 m/s-ot változik. Kezdeti sebességgel egyenletesen gyorsított mozgásban v 0 gyorsulás egyenlő
hol van a sebesség az adott pillanatban. Ezért az egyenletesen gyorsuló mozgás sebessége egyenlő
A sebességek és gyorsulások kiszámításához el kell térni az egyenletek vektoros formájú írásáról az egyenletek algebrai formájú írására. A kezdeti sebesség- és gyorsulásvektorok eltérő irányúak lehetnek, így a vektor formájú egyenletekről az algebrai egyenletekre való átállás meglehetősen nagy kihívást jelenthet. Az egyenletesen gyorsuló mozgás sebességének modulusának és irányának bármely időpontban történő megtalálásának problémája sikeresen megoldható a következő módon. Mint ismeretes, két vektor összegének bármely koordinátatengelyre vetített vetülete megegyezik a vektorok összegzésének ugyanarra a tengelyre vetített vetületeinek összegével. Ezért megkeresni a sebességvektor tetszőleges tengelyre való vetületét Ó meg kell találnia a vektorok ugyanazon tengelyre vetített vetületeinek algebrai összegét:
A vektor vetülete egy tengelyre pozitívnak tekinthető, ha a kezdeti vetülettől a vektor végének vetületéig kell menni a tengely irányában, és negatívnak - ellenkező esetben.
Az utolsó egyenletből az következik, hogy az egyenletesen gyorsuló mozgás sebességének idő függvényében vetítésének grafikonja egy egyenes. Ha a kezdeti sebesség vetülete a tengelyre Ó egyenlő nullával, akkor ez az egyenes áthalad az origón.
Hozzunk létre kapcsolatot az eltolásvektor koordinátatengelyre való vetülete között Ó egyenletes egyenes vonalú mozgással a sebességvektor ugyanazon tengelyre és időre vetítésével. Egyenletes egyenes vonalú mozgás esetén a sebesség vetülete az idő függvényében egy egyenes, párhuzamos az abszcissza tengellyel. A test elmozdulásának időbeli vetülete t egyenletes mozgással sebességgel v kifejezés határozza meg s x =v x t. A vonal alatt fekvő téglalap területe egyenesen arányos az elmozdulás szorzatával vagy vetületével.
Egy pont koordinátáinak egyenlete egyenletesen gyorsított mozgás közben. A koordináták megtalálásához x pontoknak bármikor a kezdeti koordinátán kell lenniük x 0 pontok hozzáadják az eltolási vektor vetületét a tengelyre Ó:
x=x 0 +s x
A kifejezésekből ez következik:
x=x 0 +v 0x t+a x t 2 /2
A 2.5 és 2.7 egyenletekből egy egyenletet kaphatunk, amely összeköti a kezdeti sebesség és a gyorsulás végső sebességének vetületeit a test elmozdulásának vetületével:
Ha a kezdeti sebesség vetülete nulla, akkor megkapjuk a kifejezést
Ebből a kifejezésből megtalálhatjuk a sebesség vagy a gyorsulás vetületeit az elmozdulás vetületének ismert értékéből.
2. sz. laboratóriumi munka.
Egy test átlagos sebességének mérése
A test gyorsulásának meghatározása
A munka célja:– elsajátítani a test sebességének a mozgás nagyságával és a mozgás idejével való mérésének gyakorlati készségeit;
– gyakorlati technikát dolgozzon ki a test gyorsulásának meghatározására az elmozdulásból és a mozgási időből.
Felszerelés: stopper, ereszcsatorna, acélgolyó, fém blokk, ereszcsatorna támaszték, egymásra rakható tok.
Elméleti rész.
1. Egységes egyenes mozgás. Átlagsebesség.
Bármilyen test mozgásának mérlegelésekor mindig megjegyezzük: repülővel sokkal gyorsabban lehet eljutni a kívánt helyre, mint vonattal; az autó gyorsabban halad, mint a kerékpáros stb.
A különböző testek mozgása különböző sebességgel megy végbe.
Egy test mozgási sebességének és irányának jellemzésére vektormennyiség ún sebesség.
Egyenletes lineáris mozgás - A mechanikai mozgás legegyszerűbb típusa, amelyben egy anyagi pont azonos időn keresztül azonos mozgásokat végez. Ez egy olyan mozgás, amelynek nagysága és iránya állandó sebességgel rendelkezik. Egyenletes mozgás esetén a sebesség megmutatja, hogy a test mennyit tett meg időegység alatt.
A sebességet a betű jelzi V, a mozgás ideje pedig a betű t. Így a test sebessége egyenletes mozgás közben egy olyan mennyiség, amely egyenlő az út és az út megtételének idő arányával:
https://pandia.ru/text/78/430/images/image005_78.gif" width="147" height="51 src="> vagy . (1)
SI-ben a sebesség alapegysége m/s (méter per másodperc): [V]=[m/s]. Az 1 m/s-nak megfelelő egyenletes mozgás sebessége azt mutatja, hogy egy test 1 m hosszú utat tesz meg 1 s alatt [V] = [m/s] származtatott mértékegység, helyette behelyettesítéssel kapjuk meg a sebességképlet szerint a képletben szereplő fizikai mennyiségek közül azok mértékegységeit.
A sebességnek nemcsak számértéke van, hanem iránya is. Ez nagyon fontos a test helyének meghatározásához egy bizonyos időpontban. Ha tudja, hogy az autó 2 órán keresztül úton volt, 60 km/h sebességgel haladt, akkor megállapíthatja, hogy 120 km-t tett meg, de nem fogja tudni megmondani, hogy pontosan hol kötött ki az autó, mivel a mozgás iránya nem volt feltüntetve. Az irány megadásával lehetővé válik egy mozgó test helyzetének rögzítése a térben. A sebesség egy vektormennyiség. A sebesség ismeretében megtalálhatja mozgóS bármely időtartamra t:
A sebességvektor iránya egybeesik az elmozdulásvektor irányával. A sebességvektor iránya a test mozgásának iránya.
A számításnál nem magát a sebességvektort használják, hanem annak a tengelyre való vetítését. A vektorok vetületei skaláris mennyiségek, így algebrai műveletek végezhetők velük.
Amikor egyenetlen (változó) mozgás megkülönböztetni azonnaliÉs átlagos sebesség. Egyenetlen mozgásnak nevezzük azt a mozgást, amelyben egy test egyenlő időközönként egyenlőtlen mozgásokat végez.
 |
ábrán. Az 1. ábrán a szánok helyzete látható, amelyek először egy ferde síkban gördülnek le (egy csúszda jeges felületén), majd egy vízszintes szakaszon mozognak szabályos időközönként. Összehasonlítva a szán mozgását egyenlő időtartamokon keresztül, azt látjuk, hogy amikor a szán legurul egy jégcsúszdán, megnő a köztük lévő távolság, így a szán sebessége nő. A dombról lefelé gördülve a szán fokozatosan lelassítja a mozgását - a szán által megtett távolság egyenlő időn belül csökken.
Egyenetlen mozgás esetén a test egyenlőtlen időn belül egyenlőtlen mozgásokat végez. Az ilyen mozgás sebessége pontról pontra változik a mozgási pálya mentén. A változó (egyenetlen) mozgás jellemzésére a fogalmat használjuk átlagsebesség.Hamar megtalálni az átlagottávolságot az út adott szakaszán (vagy adott idő alatt) kell megtenniA test által megtett utat elosztjuk mozgásának idejével:
vagy .
(3)
Ha a törzs áthalad az útvonal szakaszain https://pandia.ru/text/78/430/images/image013_34.gif" width="27" height="25 src=">.gif" width="21" height ="25 src="> az adott időre https://pandia.ru/text/78/430/images/image019_25.gif" width="16" height="25 src=">, majd az átlagos sebesség
. (4)
Például, amikor iskolába ér, trolibuszt, metrót használ, és az út egy részét gyalog megy. Mozgása átlagos sebességének kiszámításához (az út adott szakaszán vagy egy adott ideig) tudnia kell, hogy mennyi időt tölt a mozgás egyes szakaszaiban, és az egyes szakaszoknak megfelelő utat. a mozgalom.
Tegyük fel, hogy 300 m-t gyalogol a trolibusz megállóig és 240 mp-t tölt ezen az úton, trolibusszal 2000 m-t utazik és 360 mp-t tölt, metróval a távolság 6000 m és az idő 600 s. No, irány a bolt,
a metrót elhagyva 80 mp alatt 100 m-t gyalogolsz.
Ebben az esetben az Ön átlagos sebességét a teljes iskolába vezető út során a következőképpen határozzák meg:
De emlékezz: Az átlagsebesség értékeket nem használhatja az átlagsebesség meghatározásához a számtani átlag módszerével!
Például az átlagos gyalogos sebesség (esetünkben) ≈1,3 m/s, egy metrószerelvény sebessége 36 km/h, ami ≈10 m/s-nak, egy trolibusz ≈20 km/h, ami ≈5,5 m-nek felel meg /With. azonban Vcp az útvonal teljes szakaszán - 6,6 m/s, és nem 4,5, amit a számításnál kaphattak volna Vcp a számtani átlag módszerével:
Tehát ez a módszer nem alkalmazható, mert nem felel meg a sebesség mint fizikai mennyiség definíciójának. Ezenkívül figyelni kell arra, hogy ugyanazon sebesség számértéke különböző mértékegységekben eltérő. Ez a választott mértékegységtől függ (36 km/h és 10 m/s).
A sebességet leggyakrabban km/h-ban fejezik ki, de a meglévő nemzetközi mértékegységrendszer megköveteli a sebesség km/h-ról m/s-ra való konvertálását és fordítva.
Ehhez emlékeznie kell arra, hogy a km/h m/s-ra konvertálásához ezt a sebességértéket meg kell szorozni 1000-el (mivel 1 km-ben 1000 m van), és el kell osztani 3600-zal (1 óra alatt 3600 s) .
Emlékezhet arra is, hogy 36 km/h = 10 m/s, és ezt követően az arányosság alapján értékelje ki a sebesség értékét más mértékegységekben.
Például 72 km/h=20 m/s; 54 km/h=15 m/s stb.
Azonnali sebesség a sebesség a pálya egy adott pontjában egy adott időpontban. A pillanatnyi sebesség az a határ, amelyre az átlagsebesség egy végtelen rövid időtartam alatt hajlik:
(5)
Egy test egyenletes egyenes vonalú mozgásának sebessége a pillanatnyi sebessége, mivel ez a pálya bármely időpontjában és bármely pontján azonos.
2. Egyenetlen mozgás.
Egy test mozgása valós körülmények között soha nem szigorúan egyenletes és lineáris. Olyan mozgást nevezünk, amelyben egy test egyenlő időközönként egyenlőtlen mozgásokat végez nemegységes mozgás.
Egyenetlen transzlációs mozgás esetén a test sebessége idővel változik. A test sebességének megváltoztatásának folyamatát a gyorsulás jellemzi.
Átlaggyorsulásnak nevezzük azt a fizikai mennyiséget, amely a sebesség változásának mértékét jellemzi, és egyenlő a sebességváltozás és az az időtartam, amely alatt ez a változás bekövetkezett, arányával:
(6)
Ha egy idő alatt egy test egy pontból A pálya egy pontra mozdult el BAN BEN sebessége pedig -ról -ra változott , akkor a sebesség változása ezen időtartam alatt megegyezik a vektorok közötti különbséggel https://pandia.ru/text/78/430/images/image028_16.gif" width="17" height="28 src=" >.gif" width="20 " height="28 src=">.gif" width="15" height="20">.gif" width="23" height="20"> , amely során a sebességváltozás bekövetkezik.
Ha egy test egyenes vonalúan mozog és sebessége abszolút értékben nő, azaz > , akkor a gyorsulásvektor iránya egybeesik a sebességvektor irányával https://pandia.ru/text/78/430/images/image032_9.gif" width="17" height="25">>, az irány A gyorsulási vektor iránya ellentétes a sebességvektor irányával https://pandia.ru/text/78/430/images/image030_12.gif" width="15" height="20 src="> ebben az esetben a sebességvektorral tetszőleges szögben irányítható (4. ábra).
 |  |
Rizs. 2. ábra. 3. ábra. 4.
Az egyenetlen mozgás legegyszerűbb fajtája az egyenletesen gyorsított mozgás. Egyenletesen gyorsított A nagyságrendben és irányban állandó gyorsulású mozgást nevezzük:
(7)
A képletből az következik, hogy ha a sebességet méter/másodpercben, az időt pedig másodpercben fejezzük ki, a gyorsulást méter per másodperc négyzetenként:
Egyenes vonalú mozgás állandó gyorsulással, melynél
a sebességmodul növekszik, ún egyenletesen gyorsított mozgás,és állandó gyorsulású egyenes vonalú mozgást, amelynél a sebességmodulus csökken, nevezzük ugyanolyan lassú.
Legyen - a pont sebessége az idő kezdeti pillanatában https://pandia.ru/text/78/430/images/image039_8.gif" width="17" height="24 src="> - sebessége bármikor t. Ezután =https://pandia.ru/text/78/430/images/image037_7.gif" width="20" height="28 src=">, és a gyorsítás képlete a következő formában lesz
https://pandia.ru/text/78/430/images/image038_8.gif" width="15" height="25 src="> nullával egyenlő, kapjuk
Síkon történő mozgás esetén a (8) vektoregyenlet két egyenletnek felel meg az Ox és Oy koordinátatengelyekre történő sebességvetítésekre:
(9)
Állandó gyorsulás mellett a sebesség lineárisan változik az idő múlásával.
Egy test elmozdulását egyenletesen gyorsított egyenes vonalú mozgás során a vektoregyenlet írja le:
(10)
Ekkor egy pont koordinátájának egyenlete egyenletesen gyorsított mozgás közben a következő alakú (az ox tengelyre vetítve):
(11)
Hol van a test koordinátája a kezdeti pillanatban.
Egyenletesen gyorsított mozgásnál a test elmozdulásának vetületét a végsebességhez viszonyítjuk az alábbi képlettel:
(12)
Ha a kezdeti koordináta nulla és a kezdősebesség is nulla, akkor a (9), (11) és (12) képlet a következő formában jelenik meg:
Mozgási grafikonok
Gyakorlati rész.
1 rész. Ebben a munkában meg kell határoznunk egy ferde csúszdán leguruló acélgolyó átlagos sebességét. Ehhez meg kell találni a test által végzett mozgás arányát a megtett időhöz képest.
2. rész. Mérje meg a labda gyorsulását, amellyel nyugalmi állapotból (a labda kezdeti sebessége nulla) mozog a ferde csúszda felületén. Az egyenletesen gyorsított egyenes vonalú mozgás egyenletéből az következik, hogy ebben az esetben a labda mozgása, a gyorsulás és a mozgás ideje a következő összefüggéssel függ össze: S= nál nél2 /2, ahol a=2 S/ t2 . Ezért a gyorsulás meghatározásához elegendő megmérni az elmozdulást és az erre az elmozdulásra fordított időt.
Az elmozdulást a labda végső és kezdeti koordinátái közötti különbség határozza meg. Mozgási idő – stopperrel.
1. Állítsa össze a kísérleti elrendezést.
A kísérleti elrendezés alapja egy egyenes vályú, amelynek egyik vége kissé magasabban van rögzítve, mint a másik. A halmozási modul fedelére kell helyezni. Az egyik vége alá egy tartót helyeznek el, és a helyzetét úgy állítják be, hogy az ereszcsatorna felső vége 3-4 mm-rel magasabban legyen. A telepítés általános képe az 5. ábrán látható.
|
A műben a megfigyelés tárgya egy acélgolyó. A beépítés akkor tekinthető véglegesen konfiguráltnak, ha a labda 4-5 másodperc alatt a csatorna szélétől a széléig gördül.
2. Munka előrehaladása.
A labda koordinátáinak meghatározásához egy blokkot és egy belső skálát használnak a horony felületén. A blokkot a horonyba kell helyezni a labda útja mentén. A csúszdán legördülő labda eltalálja a blokkot. A labda koordinátáját a blokk élének helyzete határozza meg, amelyet az ütközés pillanatában érint.
A munka a labda kezdeti koordinátájának meghatározásával kezdődik. Egy blokkot és egy golyót helyeznek az ereszcsatornára a felső széltől 2-3 cm-re. A labdának a blokk felett kell lennie. A kezdeti koordinátát () a labda és a blokk érintkezési pontjának helyzete határozza meg. Ehhez elég észrevenni a skála felosztását, ami mellett van a blokk alapja, amit a labda érint..gif" width="20" height="25 src=">), amit az az ereszcsatornán való áthaladás után az értéket az 1. táblázatba is beírjuk. Miután meghatároztuk a mozgás kezdő- és végpontjának koordinátáit, számítsuk ki annak elmozdulását (. S) a végső és a kezdeti koordináták különbsége határozza meg:
Az eltolási érték az 1. táblázatba kerül.
Ezután elengedik a labdát, és ezzel egy időben elindul a stopper. A blokkot eltaláló labda hangja alapján leállítjuk a stopperórát és leolvassuk a leolvasott értékeket, melyek az 1. táblázatba kerülnek. Így meghatároztuk a labda mozgási idejét. t.
A véletlenszerű hibák kiküszöbölése érdekében 5 indítást hajtanak végre ugyanazon a kezdeti és végső koordinátákon. (Azaz a mozgás ugyanaz marad.) Ebben az esetben a labda mozgásának ideje más lesz (kicsit korábban vagy kicsit később kapcsolhatja be (ki) a stopperórát). Az összes adatot az 1. táblázat tartalmazza.
(17)
Ezután kiszámítjuk a labda átlagos sebességét:
A kapott adatok alapján meghatározzuk a labda gyorsulását:
Az összes mérés és számítás eredményét az 1. táblázat tartalmazza.
Asztal 1.
Tapasztalat sz. |
| S, cm | t, Val vel | ||||
A táblázatban: - a labda kiindulási helyzetének koordinátája; - a labda végső helyzetének koordinátája; S - labda mozgása; t a mozgásának ideje; - átlagos utazási idő; - a labda átlagos sebessége; - a labda gyorsítása.
3. Feladat.
Határozza meg az átlagos sebességet a mozgási pálya első felében, azaz az út ebben az esetben felére csökken https://pandia.ru/text/78/430/images/image055_4.gif" width="17" height= "25 src= "> ugyanaz marad, és a végső x képlet határozza meg:
(20)
A rúd alapja (felső része) az elosztás mellé van felszerelve x, melynek értékét fentebb határoztuk meg.
Végezzen 5 kísérletet, mérje meg a labda mozgási idejét az ereszcsatorna mentén..gif" width="83" height="55">
Az összes mérés és számítás eredményét a 2. táblázat tartalmazza.
2. táblázat.
Tapasztalat sz. |
| ||||||
4. Következtetés.
1.) A két eredményt összehasonlítva mi mondható el a pálya különböző részein mért átlagos mozgási sebességről?
2.) A kapott gyorsulási értékeket összehasonlítva állapítsa meg, hogy a labda mozgása a ferde csúszda mentén egyenletesen gyorsul-e (magyarázza)?
1. Fogalmazza meg a sebesség definícióját!
2. Fogalmazza meg az egyenletes lineáris mozgás definícióját!
3. Képlet egyenletes lineáris mozgás közbeni sebesség meghatározásához.
4. Fogalmazza meg az egyenetlen mozgás definícióját!
5. Fogalmazza meg az átlagsebesség definícióját és a megtalálásának képletét!
6. Legyen képes a sebességet km/h-ról m/s-ra és vissza konvertálni.
7. Határozza meg a pillanatnyi sebességet.
8. Fogalmazza meg a gyorsulás definícióját!
9. Fogalmazza meg az egyenetlen mozgás definícióját!
10. Képlet a gyorsulás meghatározásához egyenetlen lineáris mozgás során.
11. Az egyenletesen gyorsított és egyenletesen lassított mozgás definíciója.
12. Ismerje a (8), (9), (10), (11) és (12) képleteket.
Irodalom
1. . Ref. Anyagok: Tankönyv. Kézikönyv tanulóknak - 3. kiadás - M.: Oktatás, 1991. - p.: 6-8. 8-12.
2. . Fizika 10. évfolyam: Tankönyv. általános műveltségre intézmények.-6. kiadás, sztereotípia.-M.: Túzok, 2004. - p.: 32-37; 41-60.
3. . Fizika: Tankönyv. 10. osztály számára Általános oktatás intézmények/, .-12. kiad.-M.: Oktatás, 2004.- p.: 19-21; 24-26; 28-35.
4. . Fizika (nem műszaki szakterületekhez): Tankönyv. általános műveltségre a környezet intézményei Prof. Oktatás/, .-2. kiadás, St.-M.: "Akadémia" Kiadóközpont, 2003. - p.: 22-25; 26-30.
5. Tanulói kézikönyv. Fizika / Összeáll. T. Feshchenko, V. Vozhegova – M.: „WORD” Filológiai Társaság, „AST Kiadó”, Bölcsészettudományi Központ a Moszkvai Állami Egyetem Újságírói Karán. , 1998.–p.: 325-329; 388-391; 399-401; 454-455.
1. számú jegy
1.Mechanikai mozgás. A mozgás relativitása. Egyenletes és egyenletesen gyorsított egyenes vonalú mozgás.
Mechanikus mozgás egy test térbeli helyzetének időbeli változása a többi testhez képest.
Példák: egy autó mozgása, a Föld a Nap körül, felhők az égen stb.
Mechanikus mozgás viszonylag: egy test egyes testekhez képest nyugalomban lehet, másokhoz képest mozoghat. Példa: egy buszsofőr magához a buszhoz képest nyugalomban van, de a busszal együtt mozog a talajhoz képest.
A mechanikai mozgás leírására referenciarendszert választunk.
Referencia rendszer referenciatestnek, hozzá tartozó koordinátarendszernek és időmérő eszköznek (például óra) nevezzük.
A mechanikában a referenciatest gyakran a Föld, amelyhez egy derékszögű derékszögű koordinátarendszer (XYZ) társul.
Azt a vonalat, amely mentén a test mozog, nevezzük röppálya.
Egyértelmű mozgásnak nevezzük, ha a test pályája egyenes.
A pálya hosszát ún által. Az utat méterben mérik.
Mozgó egy vektor, amely összeköti a test kezdeti helyzetét a végső helyzetével. Kijelölve és méterben mérve.
Sebesség egy vektormennyiség, amely egyenlő a rövid időn belüli mozgás és az intervallum értékének arányával. Kijelölve és m/s-ban mérve.
Egyenruha Ez egy olyan mozgás, amelyben egy test azonos távolságot tesz meg bármely egyenlő időintervallumban. Ebben az esetben a test sebessége nem változik.
A mozgás során az elmozdulást és a sebességet a következő képletekkel számítják ki:
Ha egy test egyenlőtlen utakat tesz meg egyenlő időn belül, akkor a mozgás az lesz egyenetlen.
Ilyen mozgással a test sebessége vagy nő, vagy csökken.
A test sebességének megváltoztatásának folyamatát a gyorsulás jellemzi.
Gyorsulás egy fizikai mennyiség, amely egyenlő a ∆ sebességvektor nagyon kis változásának arányával egy kis ∆t időtartamhoz, amely alatt ez a változás bekövetkezett:.
A gyorsulást egy betű jelzi, és m/s 2 -ben mérjük.
A vektor iránya egybeesik a sebesség változásának irányával.
Kezdeti sebességgel egyenletesen gyorsított mozgásnál a gyorsulás egyenlő
Ezért az egyenletesen gyorsuló mozgás sebessége egyenlő.
Az egyenes vonalú egyenletesen gyorsított mozgás során az elmozdulást a következő képlettel számítjuk ki:
2. Laboratóriumi munka „Légtömeg becslése egy tanteremben a szükséges mérések és számítások segítségével”.
A levegő tömegét a következő képlettel találjuk meg: , ahol a tanterem térfogata.
A levegő sűrűsége normál körülmények között 1,29 kg/m 3 (Rymkevich feladatgyűjteményének táblázataiból).
Az osztály térfogatának kiszámításához meg kell mérni a hosszát a, szélesség bés magasság c, és szorozd meg a kapott értékeket:
A sűrűség és a számított térfogat ismeretében a fenti képlet segítségével megtalálhatja a levegő tömegét.
3.Feladat az elektromágneses indukció törvényének alkalmazásáról.
2. számú jegy
1. Testek kölcsönhatása. Kényszerítés. Newton dinamikai törvényei.
A testsebesség változása, i.e. a gyorsulás megjelenését mindig bármely testnek az adott testre gyakorolt hatása okozza.
Kényszerítés egy vektorfizikai mennyiség, amely a testek által a kölcsönhatás során elért gyorsulás mértéke.
Az erőt a modulusa, az alkalmazási pont és az irány jellemzi.
Az erőt Newtonban (N) adjuk meg és mérjük.
Ha egy testre egyszerre több erő hat, akkor a kapott erőt a vektorösszeadás szabálya határozza meg.
Newton törvényei:
én. (Tehetetlenségi törvény). Léteznek olyan referenciarendszerek (inerciális), amelyekhez képest a transzlációsan mozgó testek megtartják sebességállandójukat, ha más testek nem hatnak rájuk, vagy más testek hatását kompenzálják.
II. A testtömeg és a gyorsulás szorzata egyenlő a testre ható összes erő összegével.
III. Azok az erők, amelyekkel a testek egymásra hatnak, egyenlő nagyságúak, és egy egyenesben, ellentétes irányban irányulnak.
1. számú jegy
Egyenletesen gyorsított mozgás - olyan mozgás, amelyben a gyorsulás nagysága és iránya állandó
a=v-v0/t-t0
a=v-v0/t
A lencse egy átlátszó test, amelyet két gömbfelület határol. Ha maga a lencse vastagsága kicsi a gömbfelületek görbületi sugaraihoz képest, akkor a lencsét vékonynak nevezzük.
A lencse optikai teljesítménye a lencse fókusztávolságának méterben kifejezett reciproka.
D=1/F=1/d+1/f
D - A lencse optikai teljesítménye
F - Az objektív gyújtótávolsága
D- A tárgy és az objektív távolsága
F- Az objektív és a kép közötti távolság
2. jegy
1) minden test részecskékből áll: atomok, molekulák és ionok;
a részecskék folyamatos kaotikus mozgásban vannak (termikus);
A részecskék tökéletesen rugalmas ütközések révén lépnek kölcsönhatásba egymással.
Főbb állapotok: szilárd, folyékony, gáznemű, plazma.
A szabadesés egyenletesen gyorsított mozgás kezdeti sebesség nélkül.
V^2 = 2gh
h=gt^2/2
A gravitációs gyorsulás az a gyorsulás, amelyet a gravitáció ad a testnek.
g=GM/r^2
3. számú jegy
A hőmozgás az anyagot alkotó részecskék kaotikus (rendellenes) mozgásának folyamata.
A Brown-mozgás a folyadékban vagy gázban szuszpendált szilárd anyag mikroszkopikus méretű látható részecskéinek véletlenszerű mozgása, amelyet a folyadék vagy gáz részecskéinek hőmozgása okoz.
A hőmérséklet olyan fizikai mennyiség, amely a testek termikus állapotát jellemzi.
Azt a jelenséget, amikor egy anyag molekulái kölcsönösen behatolnak egy másik anyag molekulái közé, diffúziónak nevezzük.
2) A görbe vonalú mozgás olyan mozgás, amelynek pályája görbe vonal (például kör, ellipszis, hiperbola, parabola).
Az egyenletes körkörös mozgás a görbe vonalú mozgás legegyszerűbb példája.
l = 2πR
4. sz. jegy
A mechanikai mozgás a testek térbeli helyzetének időbeli változása egymáshoz képest.
V= △S/△t
A referenciatest olyan test, amelyhez képest mozgást figyelünk meg.
A referenciarendszer egy referenciatest, egy hozzá tartozó koordinátarendszer és egy időreferencia-rendszer kombinációja, amelyhez képest bármely test mozgását figyelembe veszik.
2) A belső energia a részecskék mozgásának és kölcsönhatásának energiája,
amelyekből a test áll.
A belső energia a test hőmérsékletétől, aggregációs állapotától, a kémiai, atomi és nukleáris reakcióktól függ
△U=Q-A
A hőátadás típusai.
Konvekció, sugárzás, hővezető képesség
5. sz. jegy
Newton első törvénye: ha egy testre nem hatnak erők, vagy hatásukat kiegyenlítik, akkor ez a test nyugalmi állapotban vagy egyenletes lineáris mozgásban van.
Az inerciális vonatkoztatási rendszer olyan referenciarendszer, amelyben minden szabad test egyenesen és egyenletesen mozog, vagy nyugalomban van.
A hőmennyiség a test belső energiájának hőátadás következtében bekövetkező változása. Joule-ban mérik.
Egy anyag fajlagos hőkapacitása megmutatja, hogy mennyi hő szükséges egy adott anyag egységnyi tömegének hőmérsékletének 1°C-kal történő megváltoztatásához.
Q = c*m*(t2 - t1)
6. sz. jegy
A pálya egy vonal a térben, amely mentén egy test mozog.
A mozgás a fizikai test helyzetének megváltozása a térben.
Az út egy anyagi pont pályájának egy szakaszának hossza, amelyet egy adott idő alatt bejár.
A tehetetlenség a test sebességének fenntartásának fizikai jelensége.
Üzemanyag-energia – Az azonos tömegű, különböző típusú üzemanyagok különböző mennyiségű hőt bocsátanak ki teljes égéskor.
A fajlagos égéshő megmutatja, hogy a teljes égés során mennyi hő szabadul fel
1 kg ebből az üzemanyagból.
Jegy 7. sz
1) A gravitációs erő a testek és tömegek közötti gravitációs kölcsönhatás ereje. F=G*m1*m2/R^2
A gravitáció az egyetemes gravitációs erő megnyilvánulása a Föld felszínén vagy annak felszínén
A testsúly az az erő, amellyel a test rányom egy támaszt vagy húz egy felfüggesztést.
A súlytalanság olyan állapot, amelyben a testnek a támasztékkal (testtömeggel) való kölcsönhatási ereje, amely a gravitációs vonzás kapcsán keletkezik, elhanyagolható.
Egy anyag szilárd halmazállapotból folyékony halmazállapotba való átmenetét olvadásnak nevezzük; Azt a hőmérsékletet, amelyen ez a folyamat végbemegy, olvadáspontnak nevezzük. Egy anyag folyadékból szilárd állapotba való átmenetét megszilárdulásnak vagy kristályosodásnak nevezzük. Az anyagok ugyanazon a hőmérsékleten szilárdulnak meg, amelyen megolvadnak.
A fajlagos olvadáshő egy fizikai mennyiség, amely megmutatja, hogy egyensúlyi izobár-izoterm folyamatban mekkora hőt kell leadni egy kristályos anyag tömegegységére ahhoz, hogy az szilárd (kristályos) halmazállapotból folyadékba kerüljön.
Lambda = Q/m
8-as számú jegy
Az erő egy vektormennyiség, amely az egyik anyagi test másikra gyakorolt mechanikai hatásának mértéke.
A tömeg, egy fizikai mennyiség, az anyag egyik fő jellemzője, amely meghatározza annak tehetetlenségi és gravitációs tulajdonságait.
Newton második törvénye az, hogy a test gyorsulása egyenesen arányos a testre kifejtett erővel és fordítottan arányos a test tömegével.
2) Kondenzáció - az anyag átalakulása folyékony vagy szilárd halmazállapotúvá a gáz halmazállapotúból.
A párolgás az anyag fázisátalakulásának folyamata folyékony halmazállapotból gőz vagy gáz halmazállapotúvá
A telített gőz dinamikus egyensúlyban van a folyadékkal. Ezt az állapotot az jellemzi, hogy a folyadék felszínét elhagyó molekulák száma átlagosan megegyezik a folyadékba ugyanannyi idő alatt visszatérő gőzmolekulák számával.
9-es számú jegy
A levegő páratartalma a benne lévő vízgőz mennyiségétől függ.
1) A forralás intenzív párolgási folyamat, amely a folyadékban, mind a szabad felületén, mind a szerkezetén belül megy végbe.
A súrlódás olyan erő, amely akkor lép fel, amikor két test érintkezik, és akadályozza egymáshoz viszonyított mozgásukat.
Ftr= μ Fnorm
10. sz. jegy
Az impulzus egy vektorfizikai mennyiség, amely a test mechanikai mozgásának mértéke
a=v2-v1/△t
A lendület megmaradásának törvénye - a rendszer összes testének impulzusainak vektorösszege állandó érték, ha a testek rendszerére ható külső erők vektorösszege nullával egyenlő.
A reaktív mozgás olyan mozgás, amely akkor következik be, amikor egy bizonyos része bizonyos sebességgel elválik a testtől.
A themodinamika első törvénye - Az energia nem keletkezhet vagy semmisíthető meg (az energia megmaradás törvénye), csak különböző fizikai folyamatokban megy át egyik típusból a másikba.
A gőz vagy a gáz, ha kitágul, működhet.
Ebben az esetben a gőz belső energiája mechanikai energiává alakul
Jegy 11. sz
1) A nyomás egy fizikai mennyiség, amely számszerűen egyenlő a felületre merőleges felület egységnyi területére ható erővel.
A folyadékra vagy gázra kifejtett nyomás a folyadék vagy gáz bármely pontjára, minden irányban egyformán továbbítódik.
Az elektromos töltés olyan fizikai mennyiség, amely a részecskék vagy testek azon tulajdonságát jellemzi, hogy elektromágneses erőkölcsönhatásba lépnek.
A vákuumban lévő két ponttöltés közötti kölcsönhatás ereje a töltéseket összekötő egyenes mentén irányul, arányos nagyságukkal és fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével.
Jegy 12. sz
Energia - Az anyag egyik fő tulajdonsága a mozgásának mértéke, valamint a munkatermelő képesség.
Az energia fajtái: kinetikus, potenciális, elektromágneses
,Gravitációs,Nuclear,Vegyi,Termikus,Vaakuma.
Az energiamegmaradás törvénye – az energia nem tűnhet el nyomtalanul, és nem keletkezhet a semmiből.
A termodinamika második főtétele, hogy az izolált rendszerek entrópiája irreverzibilis folyamatokban csak növekedhet, és termodinamikai egyensúlyi állapotban eléri a maximumot.
Jegy 13. sz
A légköri nyomás a légkör nyomása, amely a benne lévő összes tárgyra és a földfelszínre hat.
A barométer a légköri nyomás mérésére szolgáló eszköz.
Jegy 14. sz
1) Elektrosztatikus mező - térben álló és időben változatlan (elektromos áramok hiányában) elektromos töltések által létrehozott mező.
Az elektromos térerősség egy vektorfizikai mennyiség, amely egy adott pontban jellemzi az elektromos teret, és számszerűen egyenlő az adott pontban elhelyezett stacionárius ponttöltésre ható erő (\displaystyle (\vec (F))) arányával. a mezőt ennek a díjnak az értékére.
Lehetséges elektrosztatikus mező - skaláris mennyiség, amely megegyezik a mezőben lévő töltés potenciális energiájának és a töltés arányával.
Jegy 15. sz
Jegy 16. sz
1) Ohm törvénye egy empirikus fizikai törvény, amely meghatározza a kapcsolatot egy forrás vagy elektromos feszültség elektromotoros ereje és a vezető áramerőssége és ellenállása között, amelyet 1826-ban állapítottak meg, és amelyet felfedezőjéről, Georg Ohmról neveztek el.
Az elektromos ellenállás olyan fizikai mennyiség, amely a vezető tulajdonságait jellemzi, hogy megakadályozza az elektromos áram áthaladását. R=U/I
Amikor egy csap átfolyik a vezetőn, a töltött részecskék áramlása ütközik és dörzsöli a vezető atomjait.
Feszültségtől és áramerősségtől is függ.
2) Az erő átalakítására és irányának megváltoztatására használt eszközöket egyszerű mechanizmusoknak nevezzük.
Jegy 17. sz
A jelenlegi munka egy elektromos mező munkája, amely az elektromos töltéseket egy vezető mentén továbbítja; Az áram által az áramkör egy szakaszán végzett munka megegyezik az áram, a feszültség és az idő szorzatával, amely alatt a munkát elvégezték.
Jegy 18. sz
Jegy 19. sz
20. sz. jegy
Jegy 21. sz
1) A hullámfolyamat (hullám) a rezgések terjedésének folyamata folytonos közegben. Folyamatos közeg- a térben folyamatosan elosztva, rugalmas tulajdonságokkal rendelkezik.
A félvezető olyan anyag, amely vezetőképességét tekintve egy közbülső helyet foglal el a vezető és a dielektrikum között, és abban különbözik a vezetőtől, hogy vezetőképessége erősen függ a szennyeződések koncentrációjától, a hőmérséklettől és a különböző típusú sugárzásoktól.
Jegy 22. sz
Jegy 23. sz
1) Fotoeffektus - egy anyag által kibocsátott elektronok fény vagy más elektromágneses sugárzás hatására. A kondenzált (szilárd és folyékony) anyagokban külső és belső fotoelektromos hatás lép fel
A fotoelektromos hatás Einstein képlete a következő:
- a külső fotoelektromos hatás kvantumjellegének kifejezése; És
- főbb elveinek ismertetése.
A fényvisszaverődés a hullámok vagy részecskék felülettel való kölcsönhatásának fizikai folyamata, a hullámfront irányának megváltozása két eltérő tulajdonságú közeg határán, amelyben a hullámfront visszatér abba a közegbe, ahonnan származott.
Jegy 24. sz
1) Ha egy áramot hordozó vezetéket mágneses térbe helyezünk, az áramhordozókra ható mágneses erő átkerül a vezetékre. Adjuk meg az elemi hosszúságú huzaldarabra ható mágneses erő kifejezését dl indukciós mágneses térben BAN BEN.
Jegy 25. sz
1) Ha a teljes atommag tömegét kivonjuk az atommag egyes részecskéinek tömegéből, akkor a fennmaradó Δm értéket az atommag tömeghibájának nevezzük.
A magreakció az atommag és egy másik atommag vagy elemi részecske közötti kölcsönhatás folyamata, amelyet az atommag összetételének és szerkezetének megváltozása kísér. A kölcsönhatás következménye lehet maghasadás, elemi részecskék vagy fotonok kibocsátása.
1. számú jegy
A gyorsulás olyan mennyiség, amely a sebesség változásának mértékét jellemzi.
Egy test mozgása valós körülmények között soha nem szigorúan egyenletes és lineáris. Egyenetlen transzlációs mozgás esetén a test sebessége idővel változik. A test sebességének megváltoztatásának folyamatát a gyorsulás jellemzi.
Gyorsulás egy olyan mennyiség, amely meghatározza egy test sebességének változási sebességét, és egyenlő azzal a határértékkel, amelyre a sebességváltozás a Δt időintervallum végtelen csökkenésével hajlik:
Az egyenletes mozgás egyenletesen gyorsítható vagy egyenletesen lassítható.
Egyenletesen gyorsított mozgás - ez egy test (anyagi pont) mozgása pozitív gyorsulással, vagyis ilyen mozgással a test állandó gyorsulással gyorsul. Egyenletesen gyorsuló mozgás esetén tetszőleges egyenlő időtartamra a sebesség ugyanannyival növekszik, és a gyorsulás iránya egybeesik a mozgási sebesség irányával.
∆ És A> 0
Egyenlő lassítás - ez egy test (anyagi pont) mozgása negatív gyorsulással, vagyis ilyen mozgással a test egyenletesen lelassul. Egyenletesen lassított mozgásnál a sebesség- és gyorsulásvektorok ellentétesek, és a sebességmodulus idővel csökken.
¯ ∆ és A 0
A mechanikában minden egyenes vonalú mozgás felgyorsult, ezért a lassított mozgás csak a gyorsulásvektornak a koordinátarendszer kiválasztott tengelyére való vetületének előjelében tér el a gyorsított mozgástól.
A gyorsulás mértéke méter per másodperc négyzetben
Egyenletesen gyorsított mozgásnál 0 kezdősebességgel a gyorsulás egyenlő.
ahol a sebesség t időpontban, akkor az egyenletesen változó mozgás sebessége egyenlő
0 + t vagyυ = ±υ 0 ± a t(3,3)
Az egyenes vonalú egyenletesen gyorsított mozgás során megtett távolság megegyezik az eltolási modullal, és a képlet határozza meg:
ahol a „plusz” jel a gyorsított, a „mínusz” jel pedig a lassított mozgásra utal.
Ha a test mozgásának ideje ismeretlen, használhat egy másik elmozdulási képletet:
ahol υ a mozgás végsebessége;
υ 0 – kezdeti mozgási sebesség
Egy test koordinátái egyenletesen gyorsuló mozgás közben bármikor meghatározhatók a képletekkel:
ahol x 0; y 0 – a test kezdeti koordinátái; υ 0 - a test sebessége a kezdeti időpillanatban; A– a mozgás gyorsulása. A „+” és „-” jel az OX tengely irányától és a vektorok irányától függ .
Projekciós mozgás
az OX tengelyen egyenlő: S x = x-x 0
a műveleti tengelyen egyenlő: S y = y-y 0
A test elmozdulásának grafikonja az idő függvényében
ábrán υ 0 = 0 látható. 1.9.
A test sebessége egy adott t 1 időpontban egyenlő a grafikon érintője és az időtengely υ=tgα dőlésszögének érintőjével.
Az x(t) koordináta gráfja is parabola (mint az elmozdulás gráfja), de a parabola csúcsa általános esetben nem esik egybe az origóval. Nál nél
A < 0 и х 0 = 0 ветви параболы направлены вниз (рис. 1.10).
A sebesség időfüggősége egy lineáris függvény, melynek grafikonja egy egyenes
(1.11. ábra). Az egyenes dőlésszögének az időtengelyhez viszonyított érintője számszerűen egyenlő a gyorsulással.
Ebben az esetben az elmozdulás számszerűen megegyezik a 0abc ábra területével (1.11. ábra). A trapéz területe egyenlő az alapjai hossza és a magassága összegének felével. A 0abc trapéz alapjai számszerűen egyenlők: 0a = υ 0 bc = υ.