Механическим движением принято считать изменение положения тела в пространстве относительно других тел в течение какого-нибудь временного отрезка. Например, мальчик стоял около машины, затем он начал отходить от неё и через 10 секунд он уже был на расстоянии 10 метров от машины. Этот пример как раз показывает механическое движение.
Виды механического движения
Механическое движение бывает двух видов:
1. Равномерное движение
Движение считается равномерным в том случае, если тело за равные промежутки времени преодолевает одинаковые расстояния. То есть для такого движения необходимо, чтобы тело имело постоянную скорость.
2. Неравномерное движение. В данном виде движения скорость уже непостоянна, она изменяется из-за того, что тело движется с ускорением. Поэтому за равные промежутки времени тело может преодолевать разные расстояния.
Когда речь идёт о движении, то важно знать систему отсчёта, то есть относительно чего движется тело. Например, человек едет в автобусе. Автобус едет по дороге со скоростью 50 км/ч, а нам нужно понять, с какой скоростью движется человек. И тут важно определить систему отсчёта. Если мы возьмём за систему отсчёта землю, то человек будет двигаться относительно неё также со скоростью 50 км/ч, но если мы возьмём за систему отсчёта автобус, то человек относительно него не будет двигаться, его скорость будет равна нулю.
Также механическое движение можно разделить на виды в зависимости от траектории. Траектория - это линия, по которой движется тело.
1. Движение по прямой (пуля, летящая в вакууме).
2. Движение по кругу (стрелка часов).
3. Криволинейное движение (движение молекул).
Путь - это сумма всех траекторий, которые преодолело тело. |
Путь является скалярной величиной, то есть не имеет направления. Обозначается буквой s, и он равен произведению скорости тела на время его движения.
Но также существует такое понятие как "перемещение". Перемещение - это расстояние между начальной и конечной точкой движения, является векторной величиной, то есть имеет направление.
Разберём пример
Велосипедист выехал из пункта А в пункт Б, а затем из пункта Б в пункт В, на следующий день он вернулся в пункт Б. Расстояние между А и Б равно 10 км, а между Б и В 8 км. Нужно определить путь и перемещение велосипедиста. Чтобы найти путь, нужно просто сложить все расстояния, которые проехал велосипедист (10+8+8=26 км). А чтобы узнать перемещение, нужно знать расстояние между начальной точкой движения и конечной. Начинал велосипедист в пункте А, а в конце концов оказался в пункте Б, то есть его перемещение равно 10 км. Да, эти слова звучат как синонимы, но, с точки зрения физики, они обозначают абсолютно разные вещи.
Формулы перемещения для прямолинейного равноускоренного движения:
s=v0t+at²/2
s= (v0+v)t/2
s= (v²-v²0)/2a
Где s- перемещение, v0-начальная скорость, v- скорость, а-ускорение, t-время.
Примеры решения задач
Задание 1: тело начало двигаться прямолинейно и равноускоренно, его начальная скорость была равна нулю. Сколько метров преодолело тело, если в некоторый момент времени его скорость равна 10 м/с, а ускорение 2 м/с²
Решение: s= (v²-v²0)/2a
v0=0
s=v²/2a
s=10²/2*2=25 м
Ответ: 25 м
Задание 2: велосипедист изменил свою скорость с 6 до 9 м/с за 40 секунд. Какой путь преодолел велосипедист за это время?
Решение: s= (v0+v)t/2
s=(6+9)*40/2=300 м
Ответ: 300 м
