Маршрут занятия
1. Возвращаемся к домашней работе
На прошлом занятии мы описывали механическое движение с помощью системы отсчёта, различали путь и перемещение. Сначала восстановим основные понятия.
В каких условиях размерами тела можно пренебречь?
Назовите её три составные части.
В каком случае путь равен модулю перемещения?
Короткая проверка
2. Повторяем прямолинейное равномерное движение
При прямолинейном равномерном движении тело за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения. Скорость постоянна по модулю и направлению.
vx = const
Проекция скорости со временем не изменяется.
sx = vxt
Пропорционально времени движения.
x = x0 + vxt
Начальная координата плюс проекция перемещения.
Три способа описать одно движение
Рассмотрим тело, которое при t = 0 находится в точке x0 = 2 м и равномерно движется вдоль оси Ox со скоростью vx = 3 м/с.
Проверьте связь формул и графиков
Автомобиль движется против оси Ox равномерно. Каковы знаки vx и ax?
Тело движется со скоростью 3 м/с в течение 4 с. Чему равна площадь под графиком скорости и проекция перемещения?
2. Прямолинейное равноускоренное движение
Неравномерным называют движение, при котором скорость тела изменяется. Самый простой его вид — прямолинейное равноускоренное движение: тело движется вдоль прямой, а его скорость за любые равные промежутки времени изменяется одинаково.
Скорость тела в данный момент времени или в данной точке траектории.
Движение с постоянным ускорением.
«Равноускоренное» не обязательно означает «разгоняется».
Наблюдаем изменение скорости
В модели v0x = 2 м/с, ax = 1 м/с². Каждую секунду проекция скорости возрастает на 1 м/с.
| t, с | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| vx, м/с | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
3. Ускорение
Пусть за промежуток времени t проекция скорости изменилась от v0x до vx. Тогда проекция ускорения равна:
Ускорение — векторная физическая величина, равная отношению изменения скорости к промежутку времени, за который произошло это изменение. Единица ускорения в СИ — 1 м/с².
Векторная запись той же формулы
Стрелка над буквой показывает, что величина имеет модуль и направление.
Когда скорость увеличивается, а когда уменьшается?
| Знаки | Направления v⃗ и a⃗ | Модуль скорости |
|---|---|---|
| vx и ax одного знака | совпадают | увеличивается |
| vx и ax разных знаков | противоположны | уменьшается |
Мини-тренажёр
Тело движется вдоль положительного направления Ox, но его скорость уменьшается. Каков знак ax?
4. Задачи для тетради
Как оформить расчётную задачу
Если движение задано вдоль оси, записывайте проекции величин и сохраняйте их знаки.
Ответы для самопроверки
1.
2.
Отрицательная проекция показывает, что ускорение направлено против оси Ox и против скорости автомобиля.
5. Скорость при равноускоренном движении
Из определения ускорения получаем формулу проекции скорости в любой момент времени:
Одинаковые преобразования выполнены с обеими частями равенства.
Проекция начальной скорости, м/с.
Изменение проекции скорости, м/с.
Проекция скорости в момент t, м/с.
Если тело начинает движение из состояния покоя, v0x = 0, поэтому vx = axt.
Расчётный тренажёр
Проекция начальной скорости равна 4 м/с, проекция ускорения — 1,5 м/с². Найдите проекцию скорости через 6 с.
6. График скорости
Формула vx = v0x + axt задаёт линейную функцию. Поэтому график vx(t) — прямая.
- точка пересечения с вертикальной осью показывает v0x;
- наклон прямой показывает ускорение;
- если линия поднимается, ax > 0;
- если линия опускается, ax < 0.
Для этого графика: vx = 5 + 1,4t.
Выберите график
Какой график соответствует движению с v0x = 10 м/с и ax = −2 м/с²?
7. Ещё две задачи для тетради
Ответы для самопроверки
3) 12 м/с. 4) ax = −1,5 м/с²; vx = 12 − 1,5t.
8. Итог пары
Проверь себя
- Что показывает модуль ускорения?
- Когда модуль скорости уменьшается?
- Как по графику vx(t) определить v0x и ax?
Домашняя работа
- Прочитать §§5–6.
- Ответить на вопросы после параграфов.
- Решить задачи, указанные учителем.