Материальная точка. Траектория движения. Путь и перемещение.

0
90

Цель урока: объяснить необходимость изучения механики; ввести понятия «траектория», «перемещение», «путь». Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока

I . Организационный момент

II . Изучение нового материала

Давайте вспомним основные разделы физики:

1. Механика.

2. Термодинамика.

3. Электродинамика.

Мы начнем изучение с механики, ибо относящиеся сюда явления более просты, а также потому, что знание законов механики окажет нам существенную по­мощь при изучении других разделов.

Механическим движением тела называется изменение с течением времени его положения по отношению к другим телам.

Приведите примеры механического движения. Например, движение людей,; воды в реках и морях, движение воздуха, Земли и т. д.

– Двигайтесь ли Вы, находясь в классе? (Вы находитесь в классе в покое отно­сительно Земли, но движетесь вместе с ним вокруг Солнца. Например, автомо­биль движется относительно деревьев, зданий, но пассажиры, находящиеся е нем, находятся в покое относительно автомобиля.)

Нет абсолютно неподвижных тел. Изучая движение планет вокруг Солнца, достаточно знать движение ее центров.

Говорят, тело принимаем за материальную точку. Материальной точкой на­зывают тело, размерами которого в рассматриваемом случае можно пренебречь.

Если траектория прямая, движение называют прямолинейным, если кривая – криволинейным.

Траектория движения указывает все положения, которые занимала точка, но, зная траекторию, ничего нельзя сказать о том, быстро или медленно проходила точка отдельные участки траектории. Чтобы получить полное описание движе­ния, нужно знать, в какой момент точка занимала то или иное положение на тра­ектории. Описать движение можно:

– с помощью таблиц;

– графически;

– аналитически.

Пройденное точкой расстояние, отсчитанное вдоль траектории, называется путем.

Положение материальной точки в пространстве в произвольный момент вре­мени можно определить, если ввести систему отсчета.

Система отсчета – совокупность тела отсчета, связанной с ним системы коор­динат и часов.

– Какие системы координат вы знаете, приведите примеры. (Одномерные, двух­мерные, трехмерные.)

Механику можно разделить на:

1. Кинематику.

2. Динамику.

3. Законы сохранения.

4. Колебания и волны.

Раздел механики, в котором движения изучаются без исследования причин называют кинематикой.

Для описания движения тела нужно указать, как меняется положение точек с течением времени. При движении тела каждая его точка описывает некоторую линию – траекторию движения.

Рукопись – это траектория кончика пера. В ожидании солнечного затмения астро­номы заранее вычисляют траекторию движения лунной тени по поверхности Земли.

Движение относительно траектории зависит от высоты системы отсчета. На* пример, в безветренную погоду струи дождя представляются вертикальными, если за ними следить из окна стоящего вагона: капли оставляют на оконных стеклах вертикальные следы, если поезд тронулся, то по „ отношению к идущему вагону струи дождя представляются косыми: капли будут оставлять * на стеклах наклонные следы, наклон будет тем больше, чем больше скорость поезда.

Для описания движения тела нужно знать, как движутся различные точки тела. Иногда можно ‘ ограничиться описанием движения одной точки.

Системы координат: одномерные (движе­ние автомобиля по прямой); двухмерные (шах­матная фигура); трехмерные (полет мухи).

Существует материальная точка М с координатами (х, у) в момент времени t .

Совокупность координат х ( t ) и y ( t ) в момент времени t определяет закон движения материальной точки в координатной форме, тогда положение матема­тической точки можно задать вектором .

Радиус-вектор – вектор, соединяющий начало отсчета с положением точки в произвольный момент времени.

Закон (или уравнение) движения в векторной форме – зависимость радиуса-вектора от времени г ( t ).

Тогда координаты связаны: х = cos a ; r = rx + r ! t / = rsin a ; rx = x гу -у.

Изменение положения движущегося тела в пространстве можно характери­зовать либо изменением его координат, либо изменением радиуса-вектора, так как координатные и векторные описания движения эквивалентны.

Перемещение – вектор, проведенный из начального положения материаль­ной точки в конечное.

III . Закрепление изученного

Упражнение 1. Какую систему координат следует выбрать (одномерную, двух­мерную или трехмерную) для определения положения следующих тел:

1. Трактор в поле.

2. Вертолет.

3. Поезд.

4. Люстра в комнате.

5. Лифт.

6. Подводная лодка.

7. Шахматная фигура.

8. Самолет на взлетной полосе.

Домашнее задание

§ 22-23 упражнение 6(2)

 

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь