Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости
Оценка 4.9

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Оценка 4.9
Лекции +2
doc
математика +1
10 кл—11 кл +1
10.05.2018
Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости
Лекция по физике на тему занятия : Кинематика поступательного движения . Равномерное прямолинейное движение . Уравнение движения . Скорость , единицы скорости . Цель занятия : Познакомиться с разделами физики , движениями . Рассматриваются : основные понятия кинематики , характеристики поступательного движения и т.д.
лекция 11.doc
ПОАНО «ВМК» Лекция №11.   Тема занятия: Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости. Цель занятия: Познакомиться с разделами физики, движениями. 1.Основные понятия кинематики 59 Часть   физики,   изучающая   механическое   движение   тел,   называется механикой.  Основные   законы   механики   установлены   Галилео   Галилеем (G.Galilei 1564­1642) и окончательно сформулированы Исааком Ньютоном (I. Newton   1643­1727).   Механику   Галилея­Ньютона   называют  классической механикой. В ней изучаются законы движения макроскопических тел (это все окружающие нас тела) со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света. Более общей теорией, в которой описываются и микроскопические тела (например, элементарные частицы) является, квантовая механика. Движение макроскопических тел с любыми скоростями, в том числе и со скоростями, сравнимыми со скоростью света, рассматривает  релятивистская механика. Механика делится на 3 раздела: кинематику, динамику и статику. Раздел   физики,   в   котором  механическое   движение   изучается   без рассмотрения   причин,   определяющих   характер   движения,   называется кинематикой. Основная задача кинематики – определение положения тела в пространстве и характеристик его движения в любой момент времени. Механическим движением  называют  изменение с течением времени положения тела в пространстве. Основными видами механического движения являются поступательное и вращательное движения. Поступательным   движением  называется   движение,   при   котором любая прямая, связанная с движущимся телом, остаётся параллельной самой   себе.  При   поступательном   движении   все   точки   тела   движутся ПОАНО «ВМК» одинаково, поэтому можно рассматривать движение тела независимо от его размеров и формы, как движение одной точки тела. 60 Вращательным   движением  называют  движение,   при   котором  все точки   тела   движутся   по   окружностям,   центры   которых   лежат   на одной прямой, называемой осью вращения. Простейшей   моделью   тела   является   материальная   точка. Материальной  точкой  называется  обладающее   массой   тело,   размерами которого   можно   пренебречь   в   данной   задаче.   Если   размерами   тела пренебречь   нельзя,   то   его   можно   представить   как  совокупность материальных точек, рассматриваемых  как единое  целое, ­ то есть как систему   материальных   точек.   В   процессе   движения   расстояние   между точками, составляющими тело, может меняться – в этом случае говорят о деформации   тела.   Если   при   рассмотрении   движения   деформация   тела незначительна (ею можно пренебречь), тогда в качестве модели тела можно использовать модель абсолютно твердого тела.  Абсолютно твердым телом называется   тело,   расстояние   между   двумя   любыми   точками   которого   не изменяется. Для   описания   механического   движения   (изменение   положения   тела) вводят   систему   отчета.  Системой   отсчета  называют  тело   отсчета, относительно   которого   определяется   положение   всех   других   тел,   и связанные с этим телом часы. Для   определения   положения   материальной   точки введем  радиус­вектор   материальной   точки  r  –   вектор, проведенный из начала отсчета (начала системы координат) в рассматриваемую материальную точку. Проекции радиус­ вектора на оси OX, OY, OZ равны декартовым координатам точки  =x, r = y, r = z. ПОАНО «ВМК» 61 При движении материальной точки её координаты с течением времени изменяются.   В   общем   случае   её   движение   определяется   скалярными уравнениями:  ,  эквивалентными векторному уравнению r=r(t). Эти уравнения называются кинематическими уравнениями движения материальной точки. 2.Кинематические   характеристики   поступательного   движения материальной точки. При   движении   точка   (конец   радиус­вектора)   описывает   некоторую линию – траекторию движения.  Траектория   движения   материальной   точки  –  линия, представляющая   собой   совокупность   точек,   через   которые   прошла материальная   точка   в   процессе   её   движения.  В   зависимости   от   формы линии траектория может быть прямолинейной или криволинейной. Для   описания   движения   введем   физические  величины,   которыми будем   характеризовать   движение,  они   называются  кинематическими характеристиками. 2.1 Путь, перемещение. Путь  S,   пройденный   материальной   точкой   –  скалярная   величина, равная   длине   участка   траектории,   который   прошла   точка   за   данный промежуток времени. Перемещение   за   время   ­   вектор,   соединяющий   некоторое положение точки с её положением спустя время  : ПОАНО «ВМК» 62 При   неравномерном   движении   –   модуль   мгновенной   скорости   с течением времени изменяется. Длина пути в данном случае вычисляется по формуле: ,  . 2.2 Скорость средняя и мгновенная Для характеристики движения материальной точки вводится векторная величина – скорость, которая определяет быстроту движения и направление в данный момент времени. Средняя   скорость  –  это   векторная   величина,   численно   равная отношению   приращения   радиус   вектора   к   промежутку   времени   за который это приращение произошло : ,  . Направление   вектора   средней   скорости   совпадает   с   направлением радиус­вектора. Мгновенная скорость  –  это  векторная  величина,  численно  равная пределу отношения перемещения к промежутку времени при стремлении данного   промежутка   к   нулю,   или   является   первой   производной перемещения по времени: , .  2.3 Ускорение и его составляющие ПОАНО «ВМК» 63 Скорость материальной точки  может изменяться со временем как по величине,   так   и   по   его   направлению.   Быстрота   изменения   скорости характеризуется ускорением. Среднее ускорение – это векторная физическая величина, численно равная   отношению   изменения   скорости   к   промежутку   времени,   за который это изменение произошло:  ,  . Мгновенное ускорение  –  это векторная величина, численно равная пределу   отношения   изменения   скорости   к   промежутку   времени   при стремлении   данного   промежутка   к   нулю,   или   является   первой производной скорости по времени, или второй производной перемещения по времени:  ,  При равномерном движении по окружности ускорение разлагается на две составляющие: нормальную и тангенциальную. Тангенциальная  составляющая ускорения  характеризует быстроту изменения   скорости   по   модулю   и   направлена   по   касательной   к траектории:  . ПОАНО «ВМК» 64 Нормальная  составляющая   ускорения  характеризует   быстроту изменения   скорости   по   направлению   и   направлена   к   центру   кривизны траектории:  , r­ радиус кривизны траектории. Полное   ускорение  –  геометрическая   сумма   тангенциальной   и нормальной составляющих:  , или в скалярном виде: . 2.4 Кинематические уравнения основных видов движения. Рассмотрим   частные   случаи   движения   материальной   точки, определяемые   свойствами   кинематических   характеристик,   и   получим   для этих случаев  кинематические уравнения  –  зависимости кинематических характеристик от времени. 2.4.1.Равномерное прямолинейное движение  ,  . По определению   или   . Интегрируя левую часть от   до и   правую   часть   от   до   ,   ,   получаем   ,   или . Полученная   зависимость   радиус­вектора   от   времени   вместе   с ,  выражениями,  представляют собой кинематические уравнения прямолинейного равномерного движения  в векторном виде. Если ось OX направить   вдоль   направления   скорости   (вдоль   траектории,   которая прямолинейна), то уравнение для радиус­вектора в проекции на эту ось будет иметь   вид   ,   а   путь,   пройденный   к   моменту   времени   ,   будет определяться  . 2.4.2Равноускоренное движение ПОАНО «ВМК» 65 По определению   или   . Интегрируя   , получаем: или   .   Далее   учтем,   что   ,   следовательно, .   Интегрируя   левую   и   правую   части,   получим . Таким   образом,   в   векторной   форме  кинематические   уравнения равноускоренного движения имеют вид: ,  ,  . Одним   из   видов   равноускоренного   движения   является   свободное падение. Кинематические уравнения свободного падения имеют вид: ,  ,  . Примером   равноускоренного   движения   является баллистическое   движение  без   учета   сопротивления воздуха – свободное движение тел в поле силы тяжести, в проекциях   на   оси  X  и  Y  кинематические   уравнения примут вид:  Для   тела,   брошенного   с   начальной   скоростью   под   углом   к горизонту из начала координат, кинематические уравнения запишутся в виде: и  . ПОАНО «ВМК» Траектория движения будет параболой, описываемой уравнением: 66 . Из кинематических уравнений могут быть получены параметры полета тела: время полета  , высота подъема  , дальность полета  :  ,  ,  . 3. Кинематические характеристики вращательного  движения материальной точки 3.1 Угловой путь Рассмотрим твердое тело, которое вращается вокруг неподвижной оси. Тогда   отдельные   точки   этого   тела   будут   описывать   окружности   разных радиусов, центры которых лежат на оси вращения. Пусть некоторая точка движется по окружности радиуса R. Её положение через промежуток времени зададим углом  . Угловой путь – это элементарный угол поворота:  ,  . Радиан  – это угол, который вырезает на окружности дугу, равную радиусу. Направление   углового   пути   определяется   правилом  правого   винта: если   головку   винта   вращать   в   направлении   движения   точки   по окружности,   то   поступательное   движение   острия   винта   укажет направление  . Векторы,   направления   которых   связываются   с   направлением вращения, называются псевдовекторами или аксиальными векторами. Эти ПОАНО «ВМК» векторы не имеют определенных точек приложения, они могут откладываться от любой точки оси вращения. 67 3.2 Угловая скорость (средняя и мгновенная) Средняя   угловая   скорость  –  это   физическая   величина,   численно равная отношению углового пути к промежутку времени:  ,  . Мгновенная угловая скорость – это физическая величина, численно равная   изменения   пределу   отношения   углового   пути   к   промежутку времени   при   стремлении   данного   промежутка   к   нулю,   или   является первой производной углового пути по времени:  ,  . 3.3 Угловое ускорение (среднее и мгновенное) Среднее   угловое   ускорение  –  это   физическая   величина,   численно равная отношению изменения угловой скорости к промежутку времени, за который это изменение произошло:  ,  . Мгновенное угловое ускорение – это физическая величина, численно равная   пределу   отношения   изменения   угловой   скорости   к   промежутку времени   при   стремлении   данного   промежутка   к   нулю,   или   является первой производной угловой скорости по времени, или второй производной углового пути по времени:  ,  . При   ускоренном   движении   угловое   ускорение   совпадает   по направлению   с   угловой   скоростью.   При   замедленном   вращении   угловое ПОАНО «ВМК» ускорение   направлено   в   противоположную   относительно   угловой   скорости сторону. 68 3.4 Период, частота Период – время одного полного оборота материальной точки. ,  Частота – число оборотов материальной точки в единицу времени. ,  4.   Кинематические   уравнения   основных   видов   движения   по окружности 1. Кинематические   уравнения   равномерного движения по окружности При   равномерном   движении   материальной   точки   по   окружности кинематические уравнения в угловых переменных будут иметь вид: ,  ,  . 2. Кинематические   уравнения   равноускоренного движения по окружности При   движении   материальной   точки   по   окружности   с   постоянным угловым   ускорением   кинематические   уравнения   будут   иметь   вид, аналогичный   прямолинейному   равноускоренному   движению   (процедура получения уравнений одинаковая): ПОАНО «ВМК» ,  ,  . 69 5. Связь между линейными и угловыми величинами Очевидно,   что   угловые   переменные,   введенные   для   вращения,   и линейные переменные должны быть связаны друг с другом, так как с помощью тех и других можно описать одно и то же движение. Найдем эту связь.  По   определению   единицы   измерения   угла   –   радиана,  дуга   S окружности связана с радиусом окружности R соотношением   или для приращений  . По определению величина скорости (модуль вектора скорости ) равна  .  При  длина хорды  стремится к длине дуги  , то есть  , или  . Тогда  . Окончательно   получаем   ,   то   есть   связь между   скоростями   имеет   такой   же   вид,   как   связь между S и  :  . В   векторном   виде,   с   учетом   направлений векторов,   можем   записать:   ,   где   ­   радиус­вектор   относительно центра вращения, его величина равна радиусу окружности,  .  Теперь  найдем  связь между  ускорениями. По  определению   , а поскольку  , то  . Первое слагаемое  направлено по скорости, если   , и против, если   ,  то   есть   всегда   параллельно   скорости.  Естественно,  эту   часть ПОАНО «ВМК» ускорения   называют   тангенциальной   составляющей   ускорения (тангенциальным ускорением): 70 . Второе слагаемое  направлено по радиусу к центру окружности, то есть перпендикулярно скорости. Эту часть ускорения называют нормальной составляющей ускорения (нормальным ускорением): ПОАНО «ВМК» 71 Кинематика поступательного движения. При   поступательном   движении   тела   все   точки   тела   движутся одинаково, и, вместо того чтобы рассматривать движение каждой точки тела, можно рассматривать движение только одной его точки. Основные  характеристики   движения  материальной  точки:  траектория движения, перемещение точки, пройденный ею путь, координаты, скорость и ускорение. Линию,   по   которой   движется   материальная   точка   в   пространстве, называют траекторией. Перемещением материальной точки за некоторый промежуток времени называется вектор перемещения ∆r=r­r0, направленный от положения точки в начальный момент времени к ее положению в конечный момент. Скорость   материальной   точки   представляет   собой   вектор, характеризующий направление и быстроту перемещения материальной точки относительно   тела   отсчета.   Вектор   ускорения   характеризует   быстроту   и направление   изменения   скорости   материальной   точки   относительно   тела отсчета. Равномерное прямолинейное движение. Равномерным   прямолинейным   движением   называется   такое прямолинейное движение, при котором материальная точка (тело) движется по   прямой   и  в  любые   равные   промежутки   времени   совершает   одинаковые перемещения. Вектор   скорости   равномерного   прямолинейного   движения материальной   точки   направлен   вдоль   ее   траектории   в   сторону   движения. Вектор скорости при равномерном прямолинейном движении равен вектору перемещения   за   любой   промежуток   времени,   поделенному   на   этот промежуток времени: ПОАНО «ВМК» 72 Примем   линию,   по   которой   движется   материальная   точка,   за   ось координат   ОХ,   причем   за   положительное   направление   оси   выберем направление движения точки. Тогда, спроецировав векторы r и v, на эту ось, для проекций ∆rx = |∆r|   и   ∆vx = |∆v| этих векторов мы можем записать: отсюда получаем уравнение равномерного движения: ∆rx = vx ∙ t . Т.к.   при   равномерном   прямолинейном   движении   S   =   |∆r|,   можем записать: Sx = vx ∙ t. Тогда для координаты тела в любой момент времени имеем: х = х0 + Sx = х0 + vx ∙ t, где х0 ­ координата тела в начальный момент t = 0.  Равнопеременным называется   движение,   при   котором   скорость   тела (материальной   точки)   за   любые   равные   промежутки   времени   изменяется   Это   движение   может одинаково,   на   равные   величины.   т.е. быть равноускоренным и равнозамедленным. Если   направление   ускорения а совпадает   с   направлением скорости v точки, движение называется равноускоренным. Если направление векторов а и v противоположны, движение называется равнозамедленным. При   равнопеременном   прямолинейном   движении   ускорение   остается постоянным   и   по   модулю   и   по   направлению   (а =   const).   При этом среднее ускорение аср равно мгновенному ускорению а вдоль траектории точки. Нормальное ускорение при этом отсутствует ( аn=0 ). Изменение скорости ∆v = v ­ v0 в течении промежутка времени ∆t = t ­ t0 при   равнопеременном   прямолинейном   движении   равно:   ∆v = a∙∆t, или v ­ v0 = a∙(t ­ t0). Если в момент начала отсчета времени (t0) скорость точки равна v0 (начальная   скорость)   и   ускорение а известно,   то скорость v в произвольный момент времени t: v = v0 + a∙t. Проекция вектора скорости на ось   ОХ   связана   с   соответствующими   проекциями   векторов   начальной ПОАНО «ВМК» скорости и ускорения уравнением: vх = v0х ± aх∙t. Аналогично записываются уравнения для проекций вектора скорости на другие координатные оси. 73 Вектор перемещения ∆r точки за промежуток времени ∆t = t ­ t0 при равнопеременном   прямолинейном   движении   с   начальной   скоростью v0 и ускорением а равен: а   его   проекция   на   ось   ОХ   (или   перемещение   точки   вдоль соответствующей оси координат) при t0 = 0 равна: Путь   Sx, пройденный   точкой   за   промежуток   времени   ∆t   =   t   ­   t0 в равнопеременном   прямолинейном   движении   с   начальной   скоростью v0 и ускорением а, при t0 = 0 равен: Так   как   координата   тела   равна   х   =   х0 +   S,   то уравнение   движения тела имеет вид: Возможно так же при решении задач использовать формулу: УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ 1.1. Динамические и кинематические уравнения Эйлера Рассмотрим   движение   свободного   твердого   тела   относительно прямоугольной неподвижной системы координат  . Согласно известной теореме   Шаля,   любое   движение   твердого   тела   можно   рассматривать   как ПОАНО «ВМК»   определяемого   движением совокупность   поступательного   движения, произвольной точки тела (полюса), и движением тела вокруг этой точки как 74 неподвижной. Из основных теорем динамики следует, что за полюс удобно взять центр масс, поскольку в этом случае движение определяется наиболее просто. Действительно, согласно теореме о движении центра масс, последний движется как материальная точка, к которой приложены все внешние силы системы,   а  теоремы   об   изменении   кинетического   момента   и   кинетической энергии   для   движения   относительно   центра   масс   (относительно поступательно движущейся прямоугольной системы координат с началом в центре масс ­ кёниговой системы координат  ) формулируется точно так же, как и для движения вокруг неподвижной точки. Пусть   ­   масса   тела,   ­   скорость   центра   масс,   ­   кинетический момент тела в его движении относительно центра масс,   и   ­ главный вектор   и   главный   момент   внешних   сил   относительно   точки  .   Тогда   из теоремы   о   движении   центра   масс   и   теоремы   об   изменении   кинетического момента имеем два векторных дифференциальных уравнения , (1.1) . (1.2) Если  ,  ,   ­ координаты центра масс тела в неподвижной системе  координат  , а  ,  ,   ­ проекции вектора   на оси  ,  ,  , то уравнение (1.1) запишется в виде трех скалярных уравнений ПОАНО «ВМК» 75 ,  ,  . (1.3) Кинетический момент тела относительно центра масс, точки  , определяется  по формуле , (1.4) где векторы   и   обозначают соответственно радиус­вектор и  скорость произвольной точки твердого тела с массой  мгновенной угловой скорости). Преобразуя правую часть формулы (1.4),   ­ вектор   ( можно представить кинетический момент   в виде произведения тензора  инерции   на вектор мгновенной угловой скорости   /1/ . (1.5) Введем прямоугольную систему координат  с движущимся телом и расположим по его главным осям инерции для  , оси которой жестко свяжем  точки  . Абсолютная производная   связана с локальной  производной   (вычисляемой в подвижной системе координат  )  формулой Учитывая формулу (1.6), запишем уравнение (1.2) в виде . (1.6) ПОАНО «ВМК» . (1.7) 76 В подвижных осях координат   тензор  , вектор   и вектор  можно  записать в следующем виде , , (1.8) , где постоянные  ,  ,   ­ главные моменты инерции тела для центра  ; ,  ,   ­ единичные орты осей  ,  ,  . Проектируя теперь уравнение (1.7) на подвижные оси  , получим три скалярных уравнения , , (1.9) . Уравнения (1.9) называются динамическими уравнениями Эйлера. В общем случае правые части уравнений (1.3) и (1.9) могут зависеть от ориентации   твердого   тела   в   пространстве.   Ориентация   твердого   тела   в пространстве   в   каждый   момент   времени   определяется   положением подвижной   системы   координат   относительно   кёниговой   системы координат   и   может   быть   задана   тремя   углами   Эйлера  ,  ,  .   На рис.1 показан угол прецессии   как угол между осью   и линией узлов ПОАНО «ВМК» ,   угол   нутации   ­   как   угол   между   осями   и  ,   угол   собственного 77 вращения   ­ как угол между линией узлов   и осью  . Получим выражения проекций мгновенной угловой скорости твердого тела через углы Эйлера и их производные. Введем в дополнение к ортам  ,  ,   осей  ,  ,   орт  , направленный по оси  , и орт  , направленный по линии узлов  . Спроектируем вектор угловой скорости  (1.10) на оси   и получим следующие соотношения , , (1.11) . Из ортогональности осей следует, что ,  . Проектируя орт   на ось   и на плоскость  , а затем на оси    и  , получим ,  ,  . (1.12) Кроме того, заметим, что ,  . После   подстановки   найденных   выражений   в   соотношения   (1.11) получим следующие кинематические уравнения Эйлера , , (1.13) . ПОАНО «ВМК» 78 Систему уравнений (1.13) можно разрешить относительно производных углов Эйлера. Умножим первое уравнение на  , второе на  , сложим их и получим уравнение для угловой скорости прецессии  . Уравнение для угловой   скорости   нутации   получим,   умножая   первое   уравнение   на  , второе   на   и   вычитая   второе   уравнение   из   первого.   Уравнение   для угловой скорости собственного вращения   получим из третьего уравнения, учитывая полученное выражение для  . Таким образом , , (1.14) . Уравнения (1.3), (1.9), (1.13) или (1.14) образуют замкнутую систему дифференциальных уравнений, описывающую движение свободного твердого тела. Скорость, единицы скорости. оо Ск рость (часто обозначается {\displaystyle {\vec {v}}} {\vec {v}}, от англ.   velocity   или   фр.   vitesse,   исходно   от   лат.   vēlōcitās)   —   векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения материальной точки относительно выбранной системы отсчёта; по определению, равна производной радиус­вектора точки по времени[1]. Этим же словом называют и скалярную величину — либо модуль вектора скорости, либо   алгебраическую   скорость   точки,   т.   е.   проекцию   этого   вектора   на касательную к траектории точки[2]. Термин «скорость» используют в науке и в широком смысле, понимая под ним быстроту изменения какой­либо величины (не обязательно радиус­ вектора)   в   зависимости   от   другой   (чаще   подразумеваются   изменения   во времени, но также в пространстве или любой другой). Так, например, говорят ПОАНО «ВМК» об угловой скорости, скорости изменения температуры, скорости химической реакции,  групповой  скорости, скорости  соединения  и  т. д. Математически 79 «быстрота   изменения»   характеризуется   производной   рассматриваемой величины. Обобщениями понятия скорости является четырёхмерная скорость, или скорость в релятивистской механике, и обобщённая скорость, или скорость в обобщённых координатах. Из формулы (9.1) для скорости видно, что при прохождении единицы  также   получается   равной   единице. пути   за   единицу   времени   скорость  Поэтому   за   единицу   скорости   принимают   скорость   такого   равномерного движения,   при   котором   за   единицу   времени   тело   проходит   путь,   равный единице. Так, в системе СИ за единицу скорости принята скорость такого движения,   при   котором   за   одну   секунду   проходится   один   метр   пути. Наименование этой скорости записывают в виде метр в секунду (м/с). Для любого движения, деля длину, выраженную в метрах, на промежуток времени, выраженный в секундах, найдем скорость, выраженную в метрах в секунду. При другом выборе единицы времени или единицы пути иной будет и единица скорости. Для единиц пути и времени сантиметр и секунда единицей скорости будет сантиметр в секунду (см/с) — скорость такого движения, при котором за 1 с проходится путь 1 см. Для единиц километр и час получается единица скорости километр в час (км/ч) — скорость движения, при котором за 1 ч проходится расстояние 1 км. Аналогично составляются и записываются единицы и при всяком ином выборе единиц времени и длины. Ясно,   что   при   разном   выборе   единиц   скорость   одного   и   того   же движения будет иметь разные числовые значения. Пусть известно числовое значение   скорости   какого­либо   движения   в   каких­либо   определенных единицах,   например   в   метрах   в   секунду.   Это   значение   получается   путем деления   числа,   выражающего   длину   пройденного   пути   в   метрах,   на ПОАНО «ВМК» соответственный   промежуток   времени   в   секундах.   Допустим,   мы   хотим выразить   скорость   того   же   движения   в   других   единицах,   например   в 80 километрах   в   час.   Нужно   ли   для   этого   заново   измерить   пройденный   путь (теперь   уже   в   километрах)   и   промежуток   времени   (теперь   уже   в   часах)? Повторять   измерения   надобности   нет.   Новое   числовое   значение   скорости данного движения  расчета.  [км/ч] можно получить из старого значения   [м/с] путем В самом деле, обозначим измеренный путь через   [м], а промежуток времени через   [с]. Числовое значение скорости есть . Если тот же путь мы измерили бы в километрах, а время в часах, то величины, входящие в формулу для скорости, изменились бы: путь выразился бы   величиной  новых единицах скорость будет равна ,   а   время   —   величиной  .   В . Эта формула и дает переход от скорости  , выраженной  в метрах в , выраженной в километрах в час. Из этой формулы секунду, к скорости  легко получить и обратный переход — от единицы километр в час к единице метр в секунду: . Например, для   м/с скорость   км/ч, для   км/ч скорость   м/с. Легко   также   получить   и   соотношение   между   самими   единицами скорости.   Для   этого   в   полученных   формулах   следует   взять   исходную скорость, равную единице. Тогда получим ПОАНО «ВМК» , 1 м/с = 3,6 км/ч. 81 Пользуясь   для   расчетов   формулами   (9.1)—(9.4),   а   также   другими формулами,   куда   будут   входить   длина,   время   и   скорость,   необходимо выражать   все   величины   в   соответствующих   друг   другу   единицах.   Если, например,   скорость   выражена   в   метрах   в   секунду,   то   путь   и   промежутки времени   нужно   выражать   в   метрах   и   секундах.   Если   путь   выражен   в километрах, а время в часах, то скорость нужно выражать в километрах в час. Если   заданные   величины   выражены   в   единицах,   не   соответствующих   друг другу,   то   нужно   сделать   перевод   единиц.   Например,   если   длина   задана   в километрах, время — в часах, а скорость дана в метрах в секунду, то нужно найти   значение   скорости   в   километрах   в   час   и   именно   это   значение подставлять в формулы. В   природе   существует   «естественный   эталон»   скорости.       света в   вакууме   (например,   в   космическом   пространстве), Это скорость равная приблизительно 300 000 км/с. С той же скоростью распространяется в вакууме и всякий радиосигнал. Скорость света играет весьма важную роль во всех областях физики. Установлено, что движение тел со скоростью, большей скорости   света   в   вакууме,   невозможно:   скорость   света   в   вакууме   есть предельная скорость тел. Скорости всех земных и небесных тел всегда очень малы   по   сравнению   со   скоростью   света,   например,   скорость   Земли   в   ее     света. движении вокруг Солнца составляет 30 км/с, т. е. всего 0,0001 скорости   Со   скоростями   тел,   приближающимися   к   скорости   света,   мы   встречаемся только   в   мире   мельчайших   частиц   вещества   —   электронов,   протонов   и   других элементарных наблюдаются важные особенности. Эти вопросы будут изучаться в томе III.     частиц.   При   таких   скоростях   в   поведении   тел В мореходной практике распространена специальная единица скорости, носящая название узел. Узел — это скорость такого движения, при котором тело   проходит   за   один   час   одну   морскую   милю.   1   узел   =   =0,514   м/с. ПОАНО «ВМК» Современные морские суда, развивающие скорость около 40 узлов, т. е. свыше 20 м/с, несутся со скоростью урагана. 82 Интересно отметить, что иногда применяют единицу длины, в основе которой лежит скорость света. Это — световой год, т. е. путь, проходимый светом   за   один   год.   Световой   год   равен   примерно   м.   Этой единицей   длины   пользуются   в   астрономии,   где   приходится   встречаться   с расстояниями в тысячи, миллионы и миллиарды световых лет. Ближайшая к Земле   звезда   отстоит   от   нас   на   3,2   световых   года,   самые   дальние   из наблюдаемых   галактик   (звездных   систем)   —   на   расстояниях   около   3 миллиардов световых лет.

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему : Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения. Скорость, единицы скорости

Лекция по физике на тему :  Кинематика поступательного движения. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение движения.  Скорость, единицы скорости
Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
10.05.2018