Propriétés de mouvement inégales. Vitesse du corps. Mouvement uniforme et irrégulier. Définition du mouvement mécanique

Accélérationest appelée une quantité physique vectorielle égale au rapport d'un très petit changement du vecteur vitesse à un petit intervalle de temps pendant lequel ce changement s'est produit, c'est-à-dire c'est une mesure du taux de changement de vitesse:

;
.

Un mètre par seconde par seconde est une accélération à laquelle la vitesse d'un corps se déplaçant en ligne droite et uniformément accélérée change de 1 m / s en un temps de 1 s.

La direction du vecteur d'accélération coïncide avec la direction du vecteur de changement de vitesse (
) à de très petites valeurs de l'intervalle de temps pour lequel la vitesse change.

Si le corps se déplace en ligne droite et que sa vitesse augmente, alors la direction du vecteur accélération coïncide avec la direction du vecteur vitesse; à vitesse décroissante - à l'opposé de la direction du vecteur vitesse.

Lors d'un déplacement le long d'une trajectoire curviligne, la direction du vecteur vitesse change pendant le mouvement, le vecteur accélération peut être dirigé à n'importe quel angle par rapport au vecteur vitesse.

Mouvement rectiligne uniforme et uniformément accéléré

Se déplacer à une vitesse constante s'appelle mouvement rectiligne uniforme... Avec un mouvement rectiligne uniforme, le corps se déplace en ligne droite et pour tous les intervalles de temps égaux, passe les mêmes chemins.

Le mouvement dans lequel le corps effectue des déplacements inégaux à des intervalles de temps égaux est appelé mouvement irrégulier... Avec ce mouvement, la vitesse du corps change avec le temps.

Équivalentest appelé un tel mouvement dans lequel la vitesse du corps pour des intervalles de temps égaux change de la même quantité, c.-à-d. mouvement à accélération constante.

Également accéléréest appelé un mouvement également variable, dans lequel la magnitude de la vitesse augmente. Égal lent- mouvement également variable, dans lequel la vitesse diminue.

Ajout de vitesse

Considérez le mouvement d'un corps dans un système de coordonnées en mouvement. Laisser être - mouvement du corps dans un système de coordonnées en mouvement, - déplacement du repère mobile par rapport au repère fixe, puis - le mouvement du corps dans un repère fixe est égal à:

.

Si déplacement et se produisent simultanément, alors:

.

Ainsi

.

Nous avons obtenu que la vitesse du corps par rapport au cadre stationnaire est égale à la somme de la vitesse du corps dans le cadre mobile et de la vitesse du cadre mobile par rapport au cadre stationnaire. Cette déclaration s'appelle la loi classique d'addition des vitesses.

Graphiques de la dépendance des grandeurs cinématiques au temps dans un mouvement uniforme et uniformément accéléré

Avec un mouvement uniforme:

Graphique de vitesse - ligne droite y \u003d b;

Graphique d'accélération - ligne droite y \u003d 0;

Graphique de déplacement - ligne droite y \u003d kx + b.

Avec un mouvement uniformément accéléré:

Graphique de vitesse - ligne droite y \u003d kx + b;

Graphique d'accélération - ligne droite y \u003d b;

Graphique de déplacement - parabole:

si a\u003e 0, se ramifie;

plus l'accélération est grande, plus les branches sont étroites;

le sommet coïncide dans le temps avec le moment où la vitesse du corps est nulle;

passe généralement par l'origine.

Chute libre des corps. Accélération de la gravité

La chute libre est un tel mouvement d'un corps lorsque seule la gravité agit sur lui.

En chute libre, l'accélération du corps est dirigée verticalement vers le bas et est approximativement égale à 9,8 m / s 2. Cette accélération s'appelle accélération de la chute libreet est la même pour tous les corps.

Mouvement circulaire uniforme

Avec un mouvement uniforme autour d'un cercle, la valeur de la vitesse est constante et sa direction change pendant le mouvement. La vitesse instantanée du corps est toujours dirigée tangentiellement à la trajectoire du mouvement.

Parce que la direction de la vitesse avec un mouvement uniforme autour de la circonférence change constamment, alors ce mouvement est toujours uniformément accéléré.

La période pendant laquelle le corps effectue une révolution complète lorsqu'il se déplace en cercle s'appelle la période:

.

Parce que la circonférence s est égale à 2R, la période orbitale pour un mouvement uniforme du corps avec une vitesse v le long d'un cercle de rayon R est égale à:

.

La réciproque de la période de révolution s'appelle la fréquence de révolution et montre combien de révolutions dans un cercle le corps fait par unité de temps:

.

La vitesse angulaire est le rapport de l'angle de rotation du corps au temps de rotation:

.

La vitesse angulaire est numériquement égale au nombre de tours en 2 secondes.

Système de référence.

Cadre de réference Est un ensemble d'un corps de référence, son système de coordonnées associé et un système de référence temporelle, par rapport auquel le mouvement (ou l'équilibre) de tout point ou corps matériel est considéré

Trajectoire, chemin et mouvement.

Vecteur de déplacement - vecteur dont le point de départ coïncide avec la position de départ du point mobile et la fin du vecteur avec sa position finale.

Trajectoire du point matériel - une ligne décrite par ce point dans l'espace (droite ou courbe).

Chemin de point - la somme des longueurs de toutes les sections de la trajectoire parcourue par le point pendant la section de temps considérée.

Point matériel.

Point matériel - un corps avec masse et vitesse, mais dont les dimensions et les formes ne sont pas essentielles dans les conditions de ce problème.

Vitesse moyenne.

La vitesse moyenne d'un point mobile pour un intervalle de temps t- valeur vectorielle égale au rapport du vecteur de déplacement sur l'intervalle de temps pendant lequel ce déplacement s'est produit.

Vitesse moyenne (au sol)

Vitesse de déplacement moyenne (vecteur moyen)

Relativité du mouvement.

Relativité du mouvement mécanique - c'est la dépendance de la trajectoire du corps, de la distance parcourue, du déplacement et de la vitesse sur le choix du référentiel.

La loi d'addition des vitesses en mécanique classique.

Vabs \u003d Vrel + Vper

La vitesse absolue d'un point matériel est égale à la somme vectorielle de la vitesse portable et relative.

Mouvement uniforme rectiligne.

Mouvement uniforme rectiligne - déplacement à vitesse constante en valeur et sens absolus.

Equations de mouvement et graphes x (t), vx (t), s (t) pour un mouvement rectiligne uniforme.

équation d'un mouvement rectiligne uniforme d'un point matériel:

(17)

Ou

Formules de mouvement rectiligne uniformes

\u003d const	\u003d const
	S \u003d v (t - t 0)

Graphiques de la dépendance de la vitesse, projection de la vitesse, de la trajectoire et des coordonnées du temps au mouvement rectiligne uniforme

Graphique de vitesse v \u003d v (t)

\u003d const
Le graphique de la vitesse de mouvement uniforme est une ligne droite parallèle à l'axe des abscisses (axe t).
Dans les délais v \u003d v (t) vous pouvez trouver le chemin parcouru pour l'intervalle de temps t: il est numériquement égal à l'aire de la figure OABS (rectangle):
q (aire du rectangle OABC) \u003d OA OC v 1 t 1 S
Graphique de chemin S \u003d S (t)

S \u003d v toù v \u003d const
Un tracé de trajectoire de mouvement uniforme est une ligne droite qui forme un angle avec l'axe du temps.
Sur ce graphique, mais v ~ tg (la vitesse du mouvement uniforme est proportionnelle à la tangente de l'angle, que le graphique de la trajectoire est avec l'axe du temps).
Un graphique de la dépendance des coordonnées d'un point sur le temps: x \u003d x (t)
L'équation x \u003d x 0 + v x (t - t 0) est une fonction linéaire, donc le graphique x \u003d x (t) - une ligne droite qui forme un angle avec l'axe du temps.

VITESSE AVEC UN MOUVEMENT INCROYABLE

Inégal est appelé le mouvement dans lequel la vitesse du corps change avec le temps.

La vitesse moyenne de mouvement irrégulier est égale au rapport du vecteur de déplacement au temps passé sur le chemin

Puis déplacement avec mouvement irrégulier

Vitesse instantanée appelé la vitesse du corps à un moment donné dans le temps ou à un point donné de la trajectoire.

La vitesse Est une caractéristique quantitative du mouvement corporel.

vitesse moyenne Est une grandeur physique égale au rapport du vecteur de déplacement ponctuel sur l'intervalle de temps Δt pour lequel ce déplacement s'est produit. La direction du vecteur de vitesse moyenne coïncide avec la direction du vecteur de déplacement. La vitesse moyenne est déterminée par la formule:

Vitesse instantanée , c'est-à-dire que la vitesse à un instant donné est une grandeur physique égale à la limite à laquelle tend la vitesse moyenne avec une diminution infinie de l'intervalle de temps Δt:

En d'autres termes, la vitesse instantanée à un moment donné dans le temps est le rapport d'un très petit mouvement à un très petit intervalle de temps pendant lequel ce mouvement s'est produit.

Le vecteur vitesse instantanée est dirigé tangentiellement à la trajectoire du corps (Fig. 1.6).

Chiffre: 1.6. Vecteur de vitesse instantanée.

Dans le système SI, la vitesse est mesurée en mètres par seconde, c'est-à-dire que l'unité de vitesse est considérée comme la vitesse d'un tel mouvement rectiligne uniforme dans lequel en une seconde un corps parcourt un trajet d'un mètre. L'unité de vitesse est notée mme... La vitesse est souvent mesurée dans d'autres unités. Par exemple, lors de la mesure de la vitesse d'une voiture, d'un train, etc. l'unité couramment utilisée est le kilomètre par heure:

1 km / h \u003d 1000 m / 3600 s \u003d 1 m / 3,6 s

ou

1 m / s \u003d 3600 km / 1000 h \u003d 3,6 km / h

Ajout de vitesse

Les vitesses de mouvement du corps dans différents cadres de référence sont liées par la loi d'addition de vitesse.

Vitesse du corps relative référentiel stationnaire est égal à la somme des vitesses du corps en cadre de référence mobile et le cadre de référence le plus mobile relativement stationnaire.

Par exemple, un train de voyageurs se déplace sur un chemin de fer à une vitesse de 60 km / h. Une personne marche le long du wagon de ce train à une vitesse de 5 km / h. Si nous considérons le chemin de fer à l'arrêt et le prenons comme cadre de référence, alors la vitesse d'une personne par rapport au cadre de référence (c'est-à-dire par rapport au chemin de fer) sera égale à l'addition des vitesses du train et personne, c'est-à-dire 60 + 5 \u003d 65, si une personne marche dans la même direction, comme le train; et 60 - 5 \u003d 55 si la personne et le train se déplacent dans des directions différentes. Cependant, cela n'est vrai que si la personne et le train se déplacent sur la même ligne. Si une personne bouge à un angle, alors cet angle devra être pris en compte, en se rappelant que la vitesse est quantité de vecteur.

Regardons maintenant l'exemple décrit ci-dessus plus en détail - avec des détails et des images.

Donc, dans notre cas, le chemin de fer est cadre de référence fixe... Le train qui déplace cette route est cadre de référence mobile... La voiture sur laquelle la personne marche fait partie du train.

La vitesse d'une personne par rapport à la voiture (par rapport au cadre mobile de référence) est de 5 km / h. Notons-le par la lettre Ch.

La vitesse du train (et donc du chariot) par rapport à un repère fixe (c'est-à-dire par rapport au chemin de fer) est de 60 km / h. Notons-le par la lettre B. En d'autres termes, la vitesse du train est la vitesse du référentiel mobile par rapport au référentiel fixe.

La vitesse d'une personne par rapport au chemin de fer (par rapport à un référentiel fixe) nous est encore inconnue. Désignons-le par une lettre.

Connectons le système de coordonnées XOY avec le système de référence stationnaire (Fig. 1.7), et le système de coordonnées X P О P Y P avec le système de référence mobile (voir aussi la section Système de référence). Essayons maintenant de trouver la vitesse d'une personne par rapport à un repère fixe, c'est-à-dire par rapport au chemin de fer.

Pendant un court intervalle de temps Δt, les événements suivants se produisent:

Puis, pendant cette période, le déplacement d'une personne par rapport au chemin de fer:

H + B

il loi d'addition des déplacements... Dans notre exemple, le mouvement d'une personne par rapport au chemin de fer est égal à la somme des mouvements d'une personne par rapport au chariot et du chariot par rapport au chemin de fer.

La loi d'addition des déplacements peut s'écrire comme suit:

\u003d Δ H Δt + Δ B Δt

Aperçu de la leçon sur le thème "Généralisation et systématisation des connaissances sur le sujet" »

la date :

Sujet: "Généralisation et systématisation des connaissances sur le sujet"Mouvement uniforme et irrégulier. Ajout de vitesse»

Objectifs:

Éducatif : la formation de compétences pratiques pour résoudre des problèmes sur le thème «Mouvement irrégulier. Ajout de vitesse ";

Développement : améliorer les compétences intellectuelles (observer, comparer, réfléchir, appliquer les connaissances, tirer des conclusions), développer un intérêt cognitif;

Éducatif : inculquer une culture du travail mental, de la précision, apprendre à voir l'utilisation pratique des connaissances, poursuivre la formation des compétences en communication, éduquer l'attention, l'observation.

Type de cours: généralisation et systématisation des connaissances

Matériel et sources d'informations:

Isachenkova, L.A. Physique: manuel. pour 9 cl. total des établissements. Mercredi éducation avec rus. lang. formation / L. A. Isachenkova, G. V. Palchik, A. A. Sokolsky; ed. A. A. Sokolsky. Minsk: Narodnaya asveta, 2015

Structure de la leçon:

Moment d'organisation (5 min)

Mise à jour des connaissances de base (5 min)

Consolidation des connaissances (30 min)

Résumé de la leçon (5 min)

Contenu de la leçon

Organisation du temps

Bonjour asseyez vous! (Vérification de ceux qui sont présents). Aujourd'hui, dans la leçon, nous devons consolider les connaissances acquises par la décision. Et cela signifie queSujet de la leçon : « Généralisation et systématisation des connaissances sur le sujet " Mouvement uniforme et irrégulier. Ajout de vitesse »

Mise à jour des connaissances de base

Quel mouvement est appelé uniforme?

Quel mouvement est appelé inégal? Est-il possible d'affirmer que le corps se déplace uniformément si les chemins parcourus par le corps pour chaque heure. sont identiques?

Que montre la vitesse moyenne sur piste? Vitesse de déplacement moyenne? Comment sont-ils calculés?

Quelle est la signification de la loi d'addition des vitesses de Galilée?

Consolidation des connaissances

Passons maintenant à la résolution des problèmes:

№ 1

Si deux corps se déplacent le long d'une ligne droite dans la même direction avec des vitesses dont les modules sont et, alors le module de la vitesse relative des corps est toujours égal à:

une) ; dans) ;

b); d);

№ 2

Quel chemin était un piéton se déplaçant à une vitesse au sol moyenne< > = 4,8 par intervalle de temps Δt\u003d 0,5 h?

№ 3

Le patineur a parcouru la première partie de la distance pendantΔ \u003d 20 s à une vitesse dont le module \u003d 7,6, et la seconde - pendantΔ t 2 \u003d 36 s à une vitesse dont le modulev 2 \u003d 9,0. Définirla vitesse moyenne du patineur sur toute la distance.

№ 4

Une voiture se déplaçant le long d'une section droite de l'autoroute à une vitesse dont le module\u003d 82, dépasse le motocycliste. Quel est le module de vitesse d'un motocycliste si après un intervalle de temps Δt \u003d 2,8 minutes à partir du moment du dépassement, la distance entre la voiture et le motocycliste est devenueL \u003d 1,4 km?

№ 5

La voiture a franchi la première moitié du trajet à une vitesse moyennev 1 = 60 km / h , et le second - à une vitesse moyennev 2 = 40 km / h. Déterminez la vitesse moyenne de la voiture en cours de route.

Consolidation des connaissances

La vitesse d'un mouvement irrégulier le long d'une section de la trajectoire est caractérisée par la vitesse moyenne, et à un point donné de la trajectoire - par la vitesse instantanée.

La vitesse instantanée est approximativement égale à la vitesse moyenne déterminée sur une courte période de temps. Plus cet intervalle de temps est court, moins la différence entre la vitesse moyenne et la vitesse instantanée est faible.

La vitesse instantanée est dirigée tangentiellement à la trajectoire du mouvement.

Si le module de vitesse instantanée augmente, alors le mouvement du corps est appelé accéléré, s'il diminue, il est appelé ralenti.

Avec un mouvement rectiligne uniforme, la vitesse instantanée est la même en tout point de la trajectoire.

Le déplacement du corps par rapport au référentiel stationnaire est égal à la somme vectorielle de son déplacement par rapport au système mobile et du déplacement du système mobile par rapport au système stationnaire.

La vitesse d'un corps dans un cadre de référence fixe est égale à la somme vectorielle de sa vitesse par rapport au cadre mobile et de la vitesse du cadre mobile par rapport au cadre stationnaire.

Résumé de la leçon

Alors, résumons. Qu'as-tu appris en classe aujourd'hui?

Organisation des devoirs

§6-10, exercice. 3 n ° 5, exercice. 6 n ° 11.

Réflexion.

Continuer les phrases:

Aujourd'hui, dans la leçon que j'ai apprise ...

C'etait intéressant…

Les connaissances que j'ai apprises dans la leçon seront utiles