Онлайн-урок №1 "Введение. Основы кинематики. Равномерное прямолинейное движение"

ВВЕДЕНИЕ

Система интернационал

Основные величины и единицы измерения, необходимые в разделе «Механика»:

[m]= кг – масса; [S]= м – расстояние; [t]= с – время

Таблица приставок физических величин

1. Приставки увеличения значений

Приставка	Значение
к (кило)
М (мега)
Г (гига)

2. Приставки уменьшения значений

Приставка	Значение
д (деци)
с (санти)
м (мили)
мк(микро)
н (нано)
п (пико)

Раздел: Механика

Тема: Кинематика

1. Базовые понятия

Определение. Кинематика – раздел механики,  изучающий движение тел без рассмотрения причин этого движения.

Определение. Система отсчета – совокупность системы координат (x,y,z), центр которой задается телом отсчета, и времени (t). Определяет положение тела в пространстве и времени.

Определение. Траектория – линия в системе координат, в каждой точке которой тело находилось в некий момент времени своего движения.

Определение. Материальная точка – тело, размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи.

Определение. Путь (l)  – длина траектории движения тела. Может принимать только положительные значения.

Определение. Перемещение =м – вектор, соединяющий начальную и конечную точки движения тела. В одномерном случае  (координатная ось Х) под этим термином часто понимают модуль этого вектора  (кратчайшее расстояние между начальной и последующей точками), знак определяет значение проекции .

Замечание: ; Одномерный случай: , где:  - начальная координата точки; x - конечная координата точки.

Замечание: В дальнейшем проекции векторов без отдельной надобности будем обозначать без индекса.

2. Равномерное прямолинейное движение

Определение. Равномерное прямолинейное движение – движение вдоль прямой линии, когда тело за одинаковые промежутки времени проходит одинаковое расстояние.

Замечание. Это движение с постоянной скоростью .

Замечание. Скорость: 

- перемещение, м.

Графики равномерного прямолинейного движения:

А.  - функция скорости

График прямая линия, параллельная оси времени.

Б.  - функция перемещения

График – прямая линия, которая строится «по точкам».

Замечание. График перемещения всегда начинается с начала координат.

В.  - функция координаты по определению;  - функция координаты  для равномерного прямолинейного движения.

График – прямая линия, которая строится «по точкам».

Замечание: График координаты можно получить из графика перемещения смещением на  (начальная координата тела, м) вдоль оси ординат.

Г*. График пути – l(t), строится путем симметричного отображения участков убывания графика S(t) наверх.

Д. При наличии графика υ(t) площадь фигуры под графиком - это перемещение. В случае равномерного движения тела  по прямой – площадь прямоугольника.

3. Средняя скорость

 – средняя скорость, м/с

 – средняя путевая скорость, м/с

Замечание. Средняя скорость может равняться нулю даже в том случае, если точка (тело) реально двигалась (но в конце промежутка времени вернулась в исходное положение). Если перемещение происходило по прямой (без смены направления), то средняя путевая скорость равна модулю средней скорости по перемещению.

4. Относительность движения

Относительность движения проявляется в том, что траектория, скорость, путь, перемещение и некоторые другие характеристики движения относительны, т.е. они могут быть различны в разных системах отсчета.
1) Движение связанных тел – тел, которые влияют на движение друг друга (например, катер плывет по течению реки):
 – векторный закон определения скорости тела относительно неподвижной системы отсчета (например,  - скорость катера, - скорость течения реки).

а) Движение по прямой в одном направлении: ;
б) Движение по прямой противоположно: ;
в) Перпендикулярное движение: ; 
г)* Движение под углом α друг к другу: ;

2) Движение не связанных тел – тел, которые не влияют на движение друг друга (например, один автомобиль обгоняет другой):
 – векторный закон определения скорости одного тела относительно другого (например, – скорость одного автомобиля, скорость которого определяют, – скорость другого автомобиля, относительно которого определяют скорость).

а) Движение по прямой в одном направлении: ;
б) Движение по прямой противоположно: ; 
в) Перпендикулярное движение: ; 
г)* Движение под углом α друг к другу: .