Scurt istoric istoric Ø Ø Ø Dezvoltarea cinematicii ca știință a început în lumea antică și este asociată cu un nume precum Galileo, care introduce conceptul de accelerație. Dezvoltarea cinematicii în secolul al XVIII-lea. asociat cu munca lui Euler, care a pus bazele cinematicii unui corp rigid și a creat metode analitice pentru rezolvarea problemelor din mecanică. Studii mai profunde ale proprietăților geometrice ale mișcării corpului au fost cauzate de dezvoltarea tehnologiei la începutul secolului al XIX-lea. și, în special, dezvoltarea rapidă a ingineriei. Cercetările majore în domeniul cinematicii mecanismelor și mașinilor aparțin oamenilor de știință ruși: fondatorul școlii ruse de teorie a mașinilor și mecanismelor P. L. Cebyshev (1821 -1894), L. V. Assur (1878 -1920), N. I. Mertsalov (1866 -). 1948), LP Kotelnikov (1865 -1944) și alți oameni de știință.

Concepte de bază ale cinematicii: Cinematica (din grecescul κινειν - a deplasa) este o secțiune a mecanicii în care se ia în considerare mișcarea corpurilor fără a se clarifica cauzele acestei mișcări. Sarcina principală a cinematicii: cunoașterea legii de mișcare a unui corp dat, determinarea tuturor mărimilor cinematice care caracterizează atât mișcarea corpului în ansamblu, cât și mișcarea fiecăruia dintre punctele sale separat.

Cinematica este o descriere a mișcării corpurilor cu răspunsuri matematice la întrebările: 1. Unde? 2. Când? 3. Cum? Pentru a răspunde la aceste întrebări, sunt necesare următoarele concepte:

Mișcarea mecanică a unui corp (punct) este modificarea poziției acestuia în spațiu față de alte corpuri în timp.

Punct material Un corp poate fi considerat punct material dacă: 1. distanţele parcurse de corp sunt mult mai mari decât dimensiunile acestui corp; 2. corpul se deplasează înainte, adică toate punctele sale se mișcă în același mod în orice moment.

Un punct material este un corp ale cărui dimensiuni și formă pot fi neglijate în condițiile problemei luate în considerare; Traiectorie - o linie condiționată de mișcare a corpului în spațiu; Calea - lungimea traiectoriei; Deplasare - segment dirijat

Metode de precizare a mișcării unui punct Ø natural Prin această metodă se precizează: traiectoria punctului și legea mișcării de-a lungul acestei traiectorii coordonata Ø Poziția unui punct față de un anumit sistem de referință este specificată prin coordonatele acestuia Ecuațiile de mișcare ale unui punct în coordonate dreptunghiulare x = f 1 (t) , y = f 2 (t ) , z = f 3 (t)

Viteza: o mărime vectorială caracterizează viteza de mișcare, arată ce mișcare face corpul pe unitatea de timp Mișcare în care corpul face aceleași mișcări pentru orice intervale de timp egale. se numește UNIFORMĂ RECTILINEARĂ. viteza de mișcare uniformă - [m/s] O mișcare în care un corp efectuează mișcări inegale pentru perioade egale de timp se numește viteză neuniformă a mișcării neuniforme: Direcția vitezei pentru: Ø mișcare rectilinie - neschimbată Ø mișcare curbilinie - tangențială la traiectoria într-un punct sau variabilă dat.

Accelerația este o mărime care caracterizează schimbarea vitezei în timpul mișcării neuniforme a corpului. Accelerația medie a mișcării neuniforme în intervalul de la t la t + ∆t este o mărime vectorială egală cu raportul dintre modificarea vitezei ∆v și intervalul de timp ∆t: În cădere liberă lângă suprafața Pământului, unde

Componenta aτ a vectorului de accelerație, îndreptată de-a lungul tangentei la traiectorie într-un punct dat, se numește accelerație tangențială (tangențială). Accelerația tangențială caracterizează modificarea modulo a vectorului viteză. Vectorul aτ este îndreptat spre mișcarea punctului cu creșterea vitezei acestuia (figura - a) și în sens invers - cu scăderea vitezei (figura - b). a b

Componenta accelerației tangențială aτ este egală cu derivata primară a modulului de viteză, determinând astfel rata de modificare a vitezei modulo: ). Accelerația totală este suma geometrică a componentelor tangențiale și normale.

Descrierea prezentării pe diapozitive individuale:

1 tobogan

Descrierea diapozitivului:

Tema lecției: Concepte și ecuații de bază ale cinematicii. Scopul lecției: repetarea conceptelor de bază ale cinematicii - traiectorie, accelerație, viteză, distanță parcursă și deplasare.

2 tobogan

Descrierea diapozitivului:

Plan Ce studiază mecanica? Sarcina ei principală. Cinematică. Concepte de bază: corp de referință, sistem de coordonate, sistemul de referință legea independenței mișcărilor punct material și corp absolut rigid traiectoria mișcării de translație și rotație, traiectorie, viteza de deplasare accelerație Clasificarea mișcărilor mecanice. Ecuații de bază. Diagrame de mișcare.

3 slide

Descrierea diapozitivului:

Ce studiază mecanica? Sarcina ei principală. Ramura fizicii - mecanica se ocupa cu studiul miscarii mecanice a corpurilor. Mișcarea mecanică este o modificare a poziției unui corp (în spațiu) față de alte corpuri în timp. Sarcina principală a mecanicii este de a determina poziția corpului în orice moment.

4 slide

Descrierea diapozitivului:

Cinematică. Concepte de bază: Mecanica este alcătuită din două secțiuni principale: cinematică și dinamică. Secțiunea care nu ia în considerare cauzele mișcării mecanice și descrie numai proprietățile sale geometrice se numește cinematică. În cinematică, sunt folosite concepte precum traiectorie, cale și deplasare, viteză și accelerație.

5 slide

Descrierea diapozitivului:

RELATIVITATEA MIȘCĂRII. SISTEM DE REFERINȚĂ. Pentru a descrie mișcarea mecanică a unui corp (punct), trebuie să cunoașteți coordonatele acestuia în orice moment. Pentru a determina coordonatele, trebuie să selectați un corp de referință și să asociați un sistem de coordonate cu acesta. Adesea corpul de referință este Pământul, care este asociat cu un sistem de coordonate carteziene dreptunghiulare. Pentru a determina poziția unui punct în orice moment în timp, este, de asemenea, necesar să se stabilească originea referinței de timp. Sistemul de coordonate, corpul de referință cu care este asociat și dispozitivul de măsurare a timpului formează un sistem de referință, în raport cu care se consideră mișcarea corpului

6 slide

Descrierea diapozitivului:

Mișcarea corpurilor reale este de obicei complexă. Prin urmare, pentru a simplifica luarea în considerare a mișcărilor, se folosește legea independenței mișcărilor: orice mișcare complexă poate fi reprezentată ca o sumă a mișcărilor cele mai simple independente. Cele mai simple mișcări includ translația și rotația. În fizică, sunt utilizate pe scară largă modelele care permit să se aleagă din întreaga varietate de proprietăți fizice pe cea principală care determină un anumit fenomen fizic. Unul dintre primele modele de corpuri reale este un punct material și un corp absolut rigid. Legea Independenței Mișcărilor

7 slide

Descrierea diapozitivului:

Un corp ale cărui dimensiuni pot fi neglijate în condiții date de mișcare se numește punct material. Un corp poate fi considerat punct material dacă dimensiunile lui sunt mici în comparație cu distanța pe care o parcurge, sau în comparație cu distanțele de la el la alte corpuri. Un corp absolut rigid este un corp, a cărui distanță dintre oricare două puncte rămâne constantă în timpul mișcării sale. Aceste modele fac posibilă eliminarea deformării corpurilor în timpul mișcării. PUNCTUL DE MATERIAL SI CORP ABSOLUT RIGID.

8 slide

Descrierea diapozitivului:

Mișcare de translație și rotație. Translația este o mișcare în care un segment care leagă oricare două puncte ale unui corp rigid se mișcă paralel cu el însuși atunci când se mișcă. De aici rezultă că toate punctele corpului în timpul mișcării de translație se mișcă în același mod, adică. cu aceeași viteză și accelerație. Mișcarea de rotație este o mișcare în care toate punctele unui corp absolut rigid se mișcă de-a lungul unor cercuri ale căror centre se află pe o singură linie dreaptă, numită axa de rotație, iar aceste cercuri se află în planuri perpendiculare pe axa de rotație. Folosind legea independenței mișcărilor, mișcarea complexă a unui corp rigid poate fi considerată ca suma mișcărilor de translație și rotație.

9 slide

Descrierea diapozitivului:

Mișcarea de translație Alegeți afirmația corectă despre mișcarea de translație: Mișcarea de translație este mișcarea unui corp în care un segment de linie dreaptă care leagă oricare două puncte aparținând acestui corp se mișcă în timp ce rămâne paralel cu el însuși. În mișcarea de translație, toate punctele unui corp rigid se mișcă în același mod, descriu aceleași traiectorii și au aceleași viteze și accelerații în fiecare moment de timp. Mișcarea în jos a unui parașutist este un exemplu de mișcare înainte. Luna se mișcă progresiv în jurul pământului.

10 diapozitive

Descrierea diapozitivului:

TRAIECTOR, TRAI, MIȘCARE Traiectoria mișcării este linia de-a lungul căreia se mișcă corpul. Lungimea traiectoriei se numește distanța parcursă. Calea este o mărime fizică scalară, suma lungimilor segmentelor de cale poate fi doar pozitivă. O deplasare este un vector care conectează punctele de început și de sfârșit ale unei traiectorii. EXEMPLE:  calea parcursă -  vector de deplasare - S a și b - punctele de început și de sfârșit ale traseului în timpul mișcării curbilinii a corpului. S Fig. 1 S Fig. 2 ACDENB - vector de deplasare a traiectoriei - S

11 diapozitiv

Descrierea diapozitivului:

EXEMPLU DE VECTOR DE DEPLAȘARE Deplasarea este diferența dintre poziția finală și cea de pornire și se notează prin:

12 slide

Descrierea diapozitivului:

Viteza Natura mișcării corpului este determinată de viteza acestuia. Dacă viteza este constantă, atunci mișcarea se numește uniformă și ecuația mișcării este următoarea: [m / s2] Modulul vitezei este: Dacă viteza crește cu aceeași cantitate în aceleași intervale de timp, atunci mișcarea este numită uniform accelerată. Dacă viteza scade cu aceeași cantitate în aceleași intervale de timp, atunci mișcarea se numește la fel de lentă. Astfel de tipuri de mișcare se numesc mișcare uniformă.

13 diapozitiv

Descrierea diapozitivului:

VITEZE MEDII ȘI INSTANTE Rata de schimbare a poziției unui punct material în spațiu în timp este caracterizată de viteze medii și instantanee. Viteza medie este o mărime vectorială egală cu raportul dintre mișcare și intervalul de timp în care s-a produs această mișcare: Vav = s/t. Viteza instantanee este limita raportului dintre mișcarea s la intervalul de timp t, în care s-a produs această mișcare, când t tinde spre zero: Vmgn = limt-->0 s/t.

14 slide

Descrierea diapozitivului:

ADĂUGAREA VITECIȚILOR Considerăm mișcarea unui corp într-un sistem de coordonate în mișcare. Fie S1 - mișcarea corpului în sistemul de coordonate în mișcare, S2 - mișcarea sistemului de coordonate în mișcare față de cel fix, atunci S - mișcarea corpului în sistemul de coordonate fix este: Dacă mișcările lui S1 și S2 se execută simultan, atunci: referința este egală cu suma vitezei corpului în sistemul de referință în mișcare și viteza sistemului de referință în mișcare față de cel staționar. Această afirmație se numește legea clasică a adunării vitezelor.

15 slide

Descrierea diapozitivului:

Accelerație Cantitatea de modificare a vitezei pe unitatea de timp este accelerația: în procesul de mișcare, viteza se poate schimba, absența unei modificări a vitezei duce la absența accelerației. Un corp staționar sau un corp care se mișcă cu o viteză constantă are accelerație zero. Accelerația determină cât de mult a crescut viteza în timpul mișcării accelerate uniform și cât a scăzut în timpul mișcării uniform lente în 1 secundă.

16 diapozitiv

Descrierea diapozitivului:

De exemplu: Un biciclist se deplasează cu o accelerație a=5m/s2, apoi în fiecare secundă viteza lui va căpăta valorile:

17 diapozitiv

Descrierea diapozitivului:

Accelerația medie și instantanee Valoarea care caracterizează viteza de schimbare a vitezei se numește accelerație. Accelerația medie este o valoare egală cu raportul dintre modificarea vitezei și intervalul de timp în care a avut loc această modificare: arr = v/t. Dacă v1 și v2 sunt viteze instantanee la momentele t1 și t2, atunci v=v2-v1, t=t2-t1. Accelerația instantanee este accelerația unui corp la un moment dat. Aceasta este o mărime fizică egală cu limita raportului dintre schimbarea vitezei și intervalul de timp în care s-a produs această modificare, când intervalul de timp tinde spre zero: amgn = lim t-->0 v/t.

18 slide

Descrierea diapozitivului:

19 diapozitiv

Descrierea diapozitivului:

Ecuații de bază.

Mecanica

Concepte de bază de cinematică

Tema: Spațiu, timp, mișcare, viteză. Sarcina principală a mecanicii.

Mecanica (din greacă. Arta de a construi mașini)

Secțiune de fizică despre mișcarea obiectelor materiale și interacțiunea dintre ele .

Mecanica

• Cinematică(mişcare)

• Dinamica(putere)

o ramură a mecanicii în care se ia în considerare mișcarea corpurilor fără a se clarifica cauzele acestei mișcări.

o ramură a mecanicii care studiază cauzele mișcării mecanice.

Concepte de bază de cinematică

1. Spațiu și timp

Lumea din jurul nostru este materială

Există în mod obiectiv și realist. Indiferent de conștiința noastră și dincolo de ea.

Capabil să acționeze asupra simțurilor noastre și să ne provoace anumite senzații.

Spațiu și timp (timpul ritmului de dezvoltare a evenimentelor)

Proprietatea timpului: unidimensionalitate, continuitate

Unitatea de timp - secunda

Diferența dintre valorile oricărei valori este notată cu Δ (delta), de exemplu: Δt este o perioadă de timp.

Principala caracteristică spațială este distanța

Proprietățile spațiului:

- continuitate

- tridimensionalitate

- Euclidiană

Măsurarea distanței - metru

Există trei niveluri de structură mondială:

MEGAworld (lumea galaxiilor)

MACROMIR (de la un grăunte de nisip până la planetele sistemului solar)

MICROlume (molecule, atomi, particule elementare)

2. Sistem de referință

Corp de referință - corpul faţă de care se ia în considerare mişcarea altor corpuri.

Sistem de referință - un set al unui sistem de coordonate, un corp de referință cu care este asociat și un dispozitiv de măsurare a timpului.

Sisteme de coordonate

• Unidimensional - linie de coordonate

2D - plan de coordonate

Sistemul spațial

Coordonate (3D)

3. Mișcare mecanică (MD)

Mișcare mecanică corp (punctul) se numește modificare a poziției sale în spațiu față de alte corpuri în timp.

4. Punct material

Punct material – un corp ale cărui dimensiuni și formă pot fi neglijate în condițiile problemei luate în considerare. Un corp poate fi considerat un punct material dacă: 1. distantele parcurse de corp sunt mult mai mari decat dimensiunile acestui corp; 2. corpul se deplasează înainte, i.e. toate punctele sale se mișcă în același mod la un moment dat.

5. Sarcina principală a mecanicii

Determinarea poziției unei particule într-un cadru de referință ales în orice moment

6. Traiectorie, cale de mișcare.

Traiectorie - o linie imaginară de-a lungul căreia se mișcă corpul

Cale ( S) este lungimea traiectoriei. in miscare este un vector care leagă punctele de început și de sfârșit ale traiectoriei.

7. Viteza

Viteză- o mărime vectorială fizică care caracterizează direcția și viteza mișcării. Arată ce mișcare a făcut corpul pe unitatea de timp:

Viteza instantanee- viteza corpului la un moment dat sau la un punct dat al traiectoriei. Este egal cu raportul dintre o mișcare mică și o perioadă mică de timp pentru care această mișcare este finalizată:

viteza medie- o mărime fizică egală cu raportul dintre întreaga distanță parcursă și timpul total:

Rezolvarea problemelor

Sarcina 1. Când este posibil, când este imposibil să luați ca punct material: foarfece, o mașină, o rachetă?

Sarcina 2.În timp ce mergea, tânărul a mers 3 km spre nord, unde și-a întâlnit iubita. După întâlnire, s-au urcat într-un autobuz și au condus 4 km spre est. Stabiliți calea și mișcarea făcută de tânăr

Sarcina 3. Ce valoare măsoară contorul din mașină: distanța parcursă sau lungimea mișcării?

Problema 4. Când spunem că schimbarea zilei și a nopții pe Pământ se explică prin rotația Pământului în jurul axei sale, ne referim la cadrul de referință asociat cu ... a) planete; b) soarele; c) pământul; d) orice organism.

1 nivel.

1) P despre o traiectorie dată a corpului (vezi figura) găsiți (grafic) mișcarea acestuia

2) Dictarea „Crezi sau nu crezi” (+ sau -):

A) Mecanica - o parte a fizicii care studiază fenomenele mecanice;

B) Mișcarea mecanică este o mărime fizică;

C) Mișcarea mingii de-a lungul jgheabului este un fenomen mecanic;

D) centrul roții bicicletei (când se deplasează pe un drum orizontal) efectuează mișcare de translație;

D) la cădere de la o anumită înălțime, mingea face o mișcare de translație.

Nivelul 2:

A) rigla poate fi luată ca punct material dacă face o mișcare de rotație pe masă;

B) Traiectoria capătului acelui ceasului este un cerc;

C) Pământul, atunci când se deplasează pe orbita sa, poate fi luat ca punct material.

3 nivel

3) Distanța dintre punctele A și B în linie dreaptă este de 6 km. O persoană parcurge această distanță înainte și înapoi în 2 ore. Care este distanța și deplasarea unei persoane timp de 2 ore și 1 oră?

4) Un biciclist se deplasează într-un cerc cu o rază de 100 mi și face 1 rotație în 2 minute. Determinați traseul și mișcarea biciclistului în 1 min și 2 min.

„Mișcarea corpurilor” - Concepte de bază ale cinematicii. Și mai mult de 5 minute pe diagramă nu există un astfel de interval de timp. Care corp se mișcă cu cea mai mare viteză? Curs intensiv de pregătire pentru examenul de stat unificat. – M.: Iris-press, 2007. Relativitatea mișcării. Distanța parcursă este lungimea traiectoriei parcurse de corp într-un timp t.

„Mișcare egală și inegală”- Caracteristicile acestei mișcări. Deplasare (distanța parcursă) Timp Viteză. Caracteristici ale mișcării inegale. Mișcare uniformă. Viteza unui corp în mișcare uniformă poate fi determinată prin formula. Yablonevka. Viteza corpului în timpul mișcării inegale poate fi determinată de formulă. Mișcare neuniformă.

„Conceptul de cinematică”- Cantități vectoriale. Valoarea dă numărul de rotații pe unitatea de timp. Vector a. Vector viteză unghiulară. Vector unitar. Vectorul care leagă punctul de început (1) al mișcării cu punctul final (2). Adăugarea vectorială a vitezelor. În manuale, vectorii sunt indicați cu litere aldine. Să alegem un sistem de coordonate dreptunghiular.

„Studiul mișcării unui corp într-un cerc” - Mișcarea corpurilor într-un cerc. Rulați un test. Dinamica mișcării corpurilor într-un cerc. Rezolva problema. P.N. Nesterov. Decide pentru tine. Verificăm răspunsurile. Un nivel de bază de. Algoritm pentru rezolvarea problemelor. Greutate corporala. Studierea metodei de rezolvare a problemelor.

„Mișcarea corpului într-un cerc”- Cu ce ​​viteză liniară a aruncat lupul pălăria. Perioada în cazul mișcării circulare uniforme. Minutele unui ceas este de 3 ori mai lungă decât cea a secundelor. Accelerația este direct proporțională cu viteza de mișcare. Care este viteza minimă pe care trebuie să o miște planul de atracție. Mișcare unghiulară. Viteză unghiulară.

„Cinematica unui punct”- Accelerația Coriolis. teorema lui Euler. Cinematica unui corp rigid. Cazul general al mișcării compuse a unui corp. Mișcarea plan-paralelă a unui corp rigid. Mișcare complicată a punctului. Viteza unghiulară și accelerația unghiulară. Cauzele accelerației Coriolis. Conversie de rotație. Mișcarea complexă a unui corp rigid.