Конспект "Основы механики"
план-конспект урока по физике

Основы механики

Задание №1

1. Какую систему координат (одномерную (1), двухмерную (2), трехмерную (3)) следует выбрать для определения положения таких тел:

а) люстра в комнате;

б) лифт;

в) подводная лодка;

г) самолет на взлетной полосе.

Внесите в таблицу соответствующие числа:

2. Дано выражение: S = (υ2– υ02) / 2а, выразите: υ2,υ02.

Задание №2

Тело переместилось из точки А с координатой (2; 2) в точку В (-1; 4). Сделать чертёж, найти перемещение тела и его проекции на оси координат.

Задание №3

Тело переместилось из точки с координатами х1 = 0, у1 = 2 м в точку с координатами х2 = 4 м, у2 = -1 м.  Сделать чертеж, найти перемещение и его проекции на оси координат.

Критерии оценивания:

оценка «5» - все 3  задания правильно выполнены;

оценка «4» -  правильно выполнены 1 и 2 задания;        

оценка «3» - правильно выполнено 1  задание.

Основы механики

Механическое движение тел изучается в разделе физики, который называется механикой.

Главная задача механики - это определение местоположения тела в любой момент времени.

Кинематика − это раздел механики, который рассматривает движение тел без объяснения вызывающих его причин.

Кинематика – раздел механики, который отвечает на вопрос: как движется тело?

Основные понятия кинематики:

материальная точка, механическое движение, система отсчета, координата, перемещение, скорость, ускорение, период, частота, амплитуда, угловая скорость, угловое ускорение.

Для того чтобы охарактеризовать движение, необходимо ввести такое важное понятие, как система отсчёта.

Система отсчета − система координат, которая связана с телом отсчета и временем для отсчета. Она позволяет определить положение передвигающегося тела в любой отрезок времени.

Для характеристики движения тела указывается, по отношению к какому из тел рассматривается это движение. Это будет тело отсчета. Чаще всего телом отсчета выбирают тело, которое всегда есть под руками, точнее под ногами, - это наша Земля, которая является телом отсчета в большинстве случаев.

Чтобы точно задать положение интересующего нас тела относительно тела отсчета, надо связать с телом отсчета систему координат.

При движении тела координаты меняются, а для того чтобы описать их изменение, нам необходим прибор для измерения времени.

Чаще всего в механике будем изучать движение материальной точки.

Тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь, называют материальной точкой.

Пример: При перемещении автобуса из Москвы в Санкт-Петербург автобус можно считать материальной точкой, ведь его размеры несопоставимы с расстоянием  между  городами. Но если в салон автобуса влетела муха и мы хотим исследовать ее движение, тогда в этом случае нам важны размеры автобуса, и он уже не будет являться материальной точкой.

Перемещение – это вектор (направленный отрезок прямой), который соединяет начальную точку движения тела с его конечной точкой (рис. 1). Измеряется в метрах.

Рис. 1. Перемещение – векторная величина

Способы описания движения тела

Кинематическое описание движения – это задание положения тела относительно данной системы отсчета в любой момент времени или, другими словами, задание закона движения тела.

1. Векторный способ описания движения – это описание изменения радиус-вектора материальной точки в пространстве с течением времени.

Рассмотрим движение точки М в некоторой системе отсчета Оxyz (рис.1). Зададим радиус-вектор точки  — вектор, соединяющий начало координат с этой точкой.

При движении точки M вектор  будет с течением времени изменяться, т.е. будет каким-то образом зависеть от времени. Эта зависимость  = (t) представляет собой закон движения в векторном виде.

В процессе движения конец радиус-вектора будет описывать траекторию, а его изменение – s - перемещение точки.

2. Координатный способ описания движения – описание изменения во времени координат точки в выбранной системе отсчета.

При координатном способе положение точки в пространстве задается тремя координатами (рис.2).

В декартовой (прямоугольной) системе координат положение точки определяется тройкой чисел (x.y,z) — ее декартовыми координатами.

Алгоритм решения графических задач:

I этап. Получения теоретических информаций из графика – прочтения графика.

II этап. Установление зависимости известных величин и величины, которую нужно определить в любой момент времени.

III этап. Использование математических расчетов для определения изменения данной величины в зависимости от времени.

IV этап. Построение графика по новым данным.