Онлайн-урок №3 "Сложное движение. Движение по окружности"

Свободный полет (падение) – движение тел под действием силы тяжести.

Замечание. Рассматриваем движение вблизи поверхности Земли с пренебрежимо малым сопротивлением воздуха. Так как на тело вблизи поверхности Земли действует постоянная сила тяжести, то любые тела движутся с ускорением a=g=9,8 м/с².

Свойства движения тел, находящихся в свободном полете:

1) Вертикальная проекция скорости в верхней точке свободного полета равна нулю;

2) Равенство времени взлета и падения тела на один и тот же уровень;

3) Равенство скорости подбрасывания и падения тела на одном и том же уровне.

6. Свободное падение (взлет) в вертикальном направлении

Замечание. Верны все формулы для равнопеременного (равноускоренного) движения с ускорением a=g.

 – максимальная высота взлета при вертикальном подбрасывании, м

 – высота падения, м

7. Тело, брошенное горизонтально

Замечание. Для описания движения тела, брошенного горизонтально и под углом к горизонту, вводят плоскую систему координат и используют метод разделения такого движения на два направления («метод проекций»).

Так как тело падает вниз под действием силы тяжести, то движение по вертикальному направлению равнопеременное и происходит с ускорением g, которое направлено вдоль оси Oy вниз, поэтому движение вдоль оси  равноускоренное Oy.

Поскольку по горизонтальному направлению (вперед) тело летит по инерции и сопротивлением воздуха мы пренебрегаем, то вдоль оси  тело не разгоняется и не тормозит, т.е. движется равномерно с постоянной скоростью.

 – система уравнений, описывающих движение тела, брошенного горизонтально, м

 – перемещение с точки броска в точку падения, м

8. Тело, брошенное под углом к горизонту­­­

Замечание. Скорость в криволинейных движениях направлена по касательной к траектории.

 – проекция скорости на ось , 

Замечание.  не меняется на протяжении всего полета, т.к. вдоль оси  движение равномерное.

 – расстояние полета по горизонтали, м

Замечание. При броске под углом 45° к горизонту расстояние полета будет максимальным.

 – максимальная высота взлета, м

 – время полета, с

9. Равномерное движение по окружности

Замечание. При равномерном движении по окружности модуль скорости не меняется, т.е.  (постоянна длина вектора скорости, т.е. ее значение). 

Определение. Период (T,[T]=c) – это минимальное время между двумя одинаковыми состояниями колебательной системы. 
Определение. Период вращения по окружности – время одного полного оборота.
 – период по определению, с
Где N – число оборотов за время t.
 – период вращения по окружности, с
Где R – радиус окружности, м

Определение. Частота вращения по окружности () – количество оборотов за единицу времени.
 – частота по определению, 
Определение. Угловая скорость () – величина, характеризующая угол поворота тела в единицу времени.
 – угловая скорость, рад/с 
Где угол, на который поворачивается тело за время t, рад
Замечание. 1 рад ≈ 57°,π=180°, .
 – угловая скорость через частоту и период
 – связь между линейной и угловой скоростями

Замечание. Линейная скорость υ тем больше, чем дальше тело от центра вращения (чем больше R), угловая скорость ω от этого не зависит. 
Определение. Центростремительное ускорение () – величина, характеризующая скорость изменения направления вектора скорости.
 – центростремительное ускорение,  
Замечание. Скорость тела всегда направлена по касательной к окружности в данной точке его траектории, – взаимно перпендикулярны.