Механическое движение

Механическое движение тела предполагает изменение положения этого тела в пространстве относительно других тел за определенный промежуток времени. Так что же такое «механическое движение», и каков его характер?

Равномерное и неравномерное движение

Механическое движение может быть двух типов: равномерное и неравномерное. Равномерным называется то движение, при котором тело за равные промежутки времени проходит одинаковые расстояния. То есть тело при равномерном движении движется с постоянной скоростью.

Формула пути, пройденного при равномерном движении, равна: $Sx=Vxt=x-xo$,

следовательно, при равномерном движении координата тела изменяется по следующей зависимости: $x=xo+Vxt$,

где xo – начальная координата тела,

x – координата в момент времени t,

Vx – проекция скорости на ось X

Равномерное прямолинейное движение на оси координат

Рис. 1. Равномерное прямолинейное движение на оси координат.

Неравномерное движение – движение, при котором тело за равные промежутки времени проходит неодинаковые расстояния, то есть это тело движется с ускорением.

При неравномерном движении скорость тела в разные моменты времени различна по величине и/или направлению. средняя скорость такого тела при неравномерном движении определяется по формуле:

$V (cр.)= {S(весь)\over t(весь)}$

Ускорение – это такая величина, которая показывает, как изменяется скорость за 1 секунду: $ax={(Vx-V0x)\over t}$. Следовательно, скорость в любой момент времени можно найти следующим образом: $Vx=Vox+axt$. Если скорость с течением времени увеличивается, то ax больше нуля, если скорость с течением времени уменьшается, то ax меньше нуля.

Равноускоренное движение и движение по окружности

Движение по горизонтали может быть равномерным и неравномерным, но движение по вертикали всегда является равноускоренным. При этом тело, например, падает вниз всегда с одинаковым ускорением (примером может служить книга, упавшая на пол).

Называется эта величина – ускорение свободного падения. Численное значение ускорения свободного падения примерно $g=9,8 {м\overс^2}$.

Ускорение свободного падения

Рис. 2. Ускорение свободного падения.

При движении по вертикали формула скорости приобретает вид: $Vy=Voy+gt$,

где Vy и Voy – проекции соответственно конечной и начальной скоростей на ось OY.

Координату же можно рассчитать по формуле:

$y=yo+Voyt+gt{2\over2}$

Вектор ускорения свободного падения всегда направлен вертикально вниз.

Еще одним видом неравномерного движения является движение тела по окружности. При движении по окружности численное значение скорости может и не изменяться, но поскольку обязательно изменяется направление (а скорость – это физическая величина, которая имеет не только численное значение, но и направление), то движение по окружности – это всегда равноускоренное движение.

Движение тела по окружности

Рис. 3. Движение тела по окружности.

Мгновенная скорость тела в любой точке при движении по окружности направлена по касательной к траектории в этой точке

Для характеристики равномерного движения по окружности введены две специальные величины: частота и период обращения. Частотой обращения (v) называют число оборотов материальной точки вокруг центра обращения в единицу времени. За единицу частоты принят один оборот в секунду. Периодом обращения (T) называют время, в течение которого совершается один полный оборот тела по окружности. За единицу периода принята 1 секунда. Частота и период связаны друг с другом: $T={1\over v}$

За один оборот тело пройдет путь, равный длине дуги окружности: $S=2nR$, поэтому $V={S\over T}=2n{R\over T}$ или $V=2nRn$

Линейная (V) и угловая (w) скорость связаны между собой соотношением $V=wr$

Что мы узнали?

В данной статье дается определение механического движения, рассматриваются его виды. Движение тела может быть равномерным и неравномерным. Также рассматриваются такие виды движения, как равноускоренное движение и движение по окружности.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.2. Всего получено оценок: 73.

Предметы