Перелік завдань самостійних робіт

Самостійна робота № 1

Тема: Закон додавання переміщень і швидкостей.

Мета:

Знати - фізичний зміст переміщення і швидкості; закон додавання цих векторних величин.

Вміти - пояснити відносність механічного руху; розв’язувати задачі на визначення кінематичних величин під час різних видів механічного руху.

План вивчення теми:

1. Поняття шляху, переміщення, швидкості, відносності руху.

2. Закон додавання переміщень.

3. Закон додавання швидкостей.

Основні теоретичні відомості

Траєкторією руху матеріальної точки називається уявна лінія в просторі, вздовж якої точка рухається. Приклади: хмаркоподібний слід у небі від літака, що рухається на великій висоті; слід, який залишає на папері ампула авторучки, та ін.

Шлях s – це відстань, яку проходить матеріальна точка вздовж траєкторії за якийсь проміжок часу.  Переміщенням матеріальної точки на даній ділянці траєкторії називається напрямлений
Рисунок 1.1 відрізок, який сполучає початкову і кінцеву точки траєкторії, як показано на рисунку 1.1.

Деякі фізичні величини характеризуються лише числовими значеннями і називаються скалярними величинами, або скалярами (шлях, час). Інші величини, що характеризуються ще й напрямком у просторі (швидкість, сила, переміщення), називаються векторними величинами, або векторами, і позначаються стрілкою над буквеними символами цих величин . Числові значення таких величин називаються модулями векторів.

Відносність руху

Поняття руху і спокою не є абсолютними. Приклад: у вагоні потяга, що рухається, пасажир А сидить, пасажири В і С ідуть з однаковими швидкостями, а за ними всіма з перона спостерігає крізь великі вікна проводжаючий Д. Відносно об’єктів B, C і Д рухається вагон; об’єкти B і C рухаються відносно А, а відносно один одного — ні. Нарешті, якби числові значення швидкості вагона і швидкості ходьби пасажирів B і С були однакові, як на Рисунок 1.2 рисунку 1.2, то вони були б нерухомими відносно спостерігача Д. Отже, рух будь-якого тіла можна розглядати лише відносно якогось іншого тіла.

Швидкість тіла відносно нерухомої системи відліку дорівнює геометричній сумі швидкості тіла відносно рухомої системи і швидкості рухомої системи відносно нерухомої. Припустімо, що пасажир рухається в вагоні потягу, який теж рухається. Для того, щоб знайти швидкість пасажира відносно землі, необхідно
векторно додати швидкість пасажира відносно вагону і швидкість потягу відносно землі.

Переміщення відносно нерухомої системи відліку дорівнює геометричній сумі переміщення тіла відносно рухомої системи і переміщення рухомої системи відносно нерухомої.

 

 

Рисунок 1.3

Якщо точка бере участь у двох незалежних прямолінійних і рівномірних рухах зі швидкостями і , як показано на рисунку 1.3, то швидкість результуючого руху визначають за формулою:

.

Це закондодавання швидкостей: швидкість руху тіла відносно нерухомої системи відліку дорівнює геометричній сумі швидкості цього тіла відносно рухомої системи відліку і швидкості самої рухомої системи відліку відносно нерухомої системи.

Модуль результуючої швидкості човна у випадку довільного кута, a між швидкістю течії річки і швидкістю човна відносно течії дорівнює:

.

Якщо кут прямий, то ; якщо човен рухається за течією: , проти течії .