ОК 23 «РАВНОМЕРНОЕ ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ»
Вокруг нас ходят люди, движутся автомобили, летят самолеты, перемещаются детали станков и механизмов. Все это механическое движение.
Под механическим движением понимают изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.
Изучая механическое движение, решают ряд задач. Одной из основных задач в механике является определение положения тела в пространстве в любой момент времени. Ответить на вопрос: "Где и когда противоракета встретит ракету и уничтожит ее" - это упредить большие неприятности, связанные с полетом ракеты и ее зарядом.
Чтобы определить положение тела в пространстве, необходима система отсчета. В СО входит - тело отсчета, система координат и часы, связанные с телом отсчета. Все это должно быть взаимосвязано. Так, чтобы узнать место положения клада, упрятанного пиратами на одном из островов необходимо знать:
Остров, его географические координаты. Какое-то тело отсчета на острове (камень, дерево, верхушка горы). Координату клада в декартовой трехмерной системе координат, рассчитанную относительно тела отсчета.А, чтобы определить время того или иного события, необходимы часы и начало отсчета времени (от рождества Христова или другой способ летоисчисления).
При своем движении тело в пространстве оставляет видимый или мысленный след. Этот след называют траекторией тела. Например, след мела на доске или капли дождя на стекле автомобиля.
Расстояние, пройденное телом по траектории, называют путь. Путь - это расстояние, измеренное по траектории даже криволинейного движения. Путь обозначается буквой l и измеряется в метрах.
Вектор, соединяющий начальную и конечную точки траектории, направленный от начальной точки к конечной, называется перемещением и обозначается буквой S. Перемещение и путь чаще всего не равны. Например, встал человек с кровати, целый день ходил и прошел 10 км. Вечером пришёл и лег в кровать, его путь за день - 10 км, а перемещение равно нулю. Путь равен перемещению только при прямолинейном движении тела в одну сторону.
Рассмотрим движение, при котором тело за любые равные промежутки времени проходит одинаковое перемещение. Такое движение называется равномерным. Пусть вдоль линейки движется тележка с капельницей. Наблюдая след капель при движении тележки с разной скоростью, мы замечаем, что во всех случаях, за одно и то же время тележка совершает одинаковые перемещения.
В природе и в практике мы наблюдаем равномерные движения. Равномерно всплывает пузырек воздуха в воде, равномерно тонут тела, равномерно опускается сброшенный с самолёта груз на парашюте.
Равномерное движение характеризуется следующими параметрами:
- Время - обозначается буквой t и измеряется в секундах. Под временем движения мы понимаем промежуток между началом и концом движения, или промежуток времени между какими-то двумя событиями. Путь Перемещение Скорость равномерного прямолинейного движения - характеризует быстроту движения и равна перемещению, пройденному телом за единицу времени. Скорость, как и перемещение, величина векторная. Находится по формуле
Зная скорость, находят перемещение по формуле: ![]()
Это уравнение называют уравнением движения и читают так: перемещение прямо пропорционально времени движения.
При решении задач чаще приходится иметь дело с проекцией перемещения на ось Х. Она обозначается sx и находится как разность начальной и конечной координаты: sx ? x ? x0
На рисунке приведены примеры нахождения проекции координат для трех случаев. Используя эту формулу, можно решить основную задачу механики - определить координату тела в любой момент времени по уравнению:
x ? x0 ? sx, а sx=? x•t,
поэтому координату можно рассчитать так:
x ? x0 ??x ? t
Рассмотрим графики равномерного движения.
Т. к. скорость - величина постоянная, то график скорости - это прямая линия параллельная оси времени. Прямая идет тем выше, чем больше скорость. Если скорость отрицательна, то прямая проходит ниже оси времени.
График координаты строится по уравнению координат:
![]()
Для движения вперёд с положительной скоростью графики 1 и 3, а при движении в обратную сторону с отрицательной скоростью, которое описывается уравнением
, графиком 2.В этих графиках тангенс угла наклона численно равен проекции скорости движения.
ОК-24 «ПЕРЕМЕННОЕ ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ»
Различают переменное движение и равнопеременное движение. При переменном движении скорость тела меняется произвольно, тело разгоняется, останавливается, какое-то время стоит и пр. Нет никакой закономерности изменения скорости. Такое движение характеризуется только средней скоростью. Причем различают две средних скорости:
1.Путевую среднюю скорость, которая определяется по формуле:
![]()
где l - весь путь, а t - все время движения.
Эта величина скалярная.
2. Вектор средней скорости ![]()
Это разные величины. Путевая средняя скорость нужна только для сравнения движений, но не позволяет решать ОЗМ.
Чаще для характеристики быстроты неравномерного движения используют мгновенную скорость. Что это? Скорость в данной точке или скорость в данный момент времени?
Мгновенная скорость - это скорость за очень малый промежуток времени (стремящийся в пределе к нулю). На этом участке можно считать скорость постоянной. Предел отношения бесконечно малого перемещения при бесконечно малом промежутке времени стремящегося к нулю принимают за мгновенную скорость.
Мгновенную скорость показывает спидометр.
Равнопеременным называется такое движение, при котором тело за равные промежутки времени увеличивает скорость на одну и ту же величину. Иногда такое движение называют равноускоренным и характеризуют ускорением.
Ускорение - это векторная величина, которая показывает, на сколько увеличивается вектор скорости за единицу времени и определяется по формуле: ![]()
Проекция вектора ускорения находится как разность проекций скоростей за единицу времени по формуле: ![]()
Если скорость все время нарастает (например, при скатывании шарика с наклонной плоскости), то проекция ускорения положительна, если скорость уменьшается (шарик вкатывается на наклонную плоскость), проекция ускорения отрицательна.
Ускорение измеряется в м/с2, правильнее говорить в м/с за с.
Для измерения величины ускорения используется прибор - акселерометр. При увеличении ускорения груз отклоняется на больший угол на тележке или сжимает пружину.
Из формулы ускорения находят мгновенную скорость:
и её проекцию по формуле ![]()
Если скорость и ускорение направлены по оси Х, то их значения в формуле подставляются со знаком плюс, а если против оси Х, то со знаком минус.


