Кинематика твёрдого тела
Механическим движением называется процесс изменения положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени. 2 1 ℓ s Длина траектории движения тела-это длина пути ℓ Вектор, соединяющий начальное и последующее положения тела - это перемещение тела s
Для определения положения материальной точки в любой момент времени следует выбрать: Тело отсчета Система координат Часы Тело отсчЁта - это тело, относительно которого определяется положение других (движущихся) тел.
Системы координат Координатная прямая Примеры: лифт, метро трамвай. Координатная плоскость шахматы, Пространственная система координат х А ( х ) х y А ( x, y) x y z A (x, y, z) клад, люстра,
Механическое движение характеризуется тремя физическими величинами: перемещением, скоростью и ускорением. Направленный отрезок прямой, проведенный из начального положения движущейся точки в ее конечное положение, называется перемещением ( ). Перемещение — величина векторная. Единица перемещения — метр. 3. Характеристики механического движения
Скорость — векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения тела, численно равная отношению перемещения за малый промежуток времени к величине этого промежутка. Промежуток времени считается достаточно малым, если скорость при неравномерном движении в течение этого промежутка не менялась. Ф ормула мгновенной скорости имеет вид. Единица скорости в СИ — м/с. На практике используют единицу измерения скорости км/ч (36 км/ч = 10 м/с). Измеряют скорость спидометром.
Ускорение измеряют акселерометром. Если скорость изменяется одинаково в течение всего времени движения, то ускорение можно рассчитать по формуле: Единица ускорения - Ускорение — векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости, численно равная отношению изменения скорости к промежутку времени, в течение которого это изменение произошло.
Характеристики механического движения связаны между собой основными кинематическими уравнениями : Если тело движется без ускорения, то его скорость в течение продолжительного времени не меняется, а = 0, тогда кинематические уравнения будут иметь вид:
Криволинейное Прямолинейное По виду траектории Неравномерное Равномерное По скорости Виды движения различаются:
Если скорость и ускорение тела имеют одинаковые направления (а > 0), то такое равнопеременное движение называется равноускоренным. В этом случае кинематические уравнения выглядят так:
Если скорость и ускорение тела имеют противоположные направления (а <0 ), то такое равнопеременное движение называется равнозамедленным. В этом случае кинематические уравнения выглядят так:
Графическое представление равнопеременного движения Зависимость ускорения от времени
Графическое представление равнопеременного движения равноускоренное равнозамедленное Модуль перемещения численно равен площади под графиком зависимости скорости движения тела от времени. Зависимость скорости от времени
Графическое представление равнопеременного движения равноускоренное равнозамедленное Зависимость координаты от времени по оси Х ( х 0 = 0; V 0 = 0)
Из уравнений и м ожно получить: При п олучим:
