ตัวอย่างของการเคลื่อนไหวทางกล การเคลื่อนไหวทางกล: ฟิสิกส์เกรด 10

ตัวอย่างของการเคลื่อนไหวทางกลที่เรารู้จักกันจากชีวิตประจำวัน นี้ผ่านการแล่นเรือใบรถ, เครื่องบิน, เรือ ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของการเคลื่อนไหวทางกลที่เราสร้างตัวเองผ่านโดยคนอื่น ทุกวินาทีของโลกของเราอยู่ในการเคลื่อนไหวในสองระนาบ: ดวงอาทิตย์และแกนของมัน ที่นี่เหมือนกันตัวอย่างของการเคลื่อนไหวทางกล ดังนั้นตอนนี้ขอพูดคุยเกี่ยวกับเรื่องนี้โดยเฉพาะ

จะเกิดอะไรขึ้นกลศาสตร์

ขอให้ดูที่ทุกสิ่งที่เรียกว่ากลศาสตร์ก่อนที่จะพูดสิ่งที่เป็นตัวอย่างของการเคลื่อนไหวทางกล เราจะไม่เข้าไปในป่าของทางวิทยาศาสตร์และการใช้งานเป็นจำนวนมากของข้อตกลง ถ้าเราพูดจริงๆค่อนข้างง่ายกลศาสตร์ - เป็น สาขาของฟิสิกส์ที่ เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของร่างกาย และสิ่งที่มันจะเป็นไปได้ช่างนี้หรือไม่? นักเรียนในการเรียนฟิสิกส์คุ้นเคยกับส่วนย่อยของ จลนศาสตร์นี้ พลวัตและสถิตศาสตร์

แต่ละฝ่ายยังอยู่ระหว่างการศึกษาการเคลื่อนไหวของร่างกาย แต่มีลักษณะเฉพาะสำหรับเขาโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ซึ่งบังเอิญเป็นที่นิยมใช้ในการแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้อง ขอเริ่มต้นด้วยจลนศาสตร์ ตำราใด ๆ โรงเรียนที่ทันสมัยหรือทรัพยากรอิเล็กทรอนิกส์จะทำให้มันชัดเจนว่าการเคลื่อนไหวของระบบกลไกจลนศาสตร์จะถือโดยไม่ต้องคำนึงถึงเหตุผลที่นำไปสู่การเคลื่อนไหว ในขณะเดียวกันเรารู้ว่าสาเหตุของการเร่งความเร็วซึ่งจะส่งผลในร่างกายในการเคลื่อนไหวก็เป็นแรง

เกิดอะไรขึ้นถ้าไฟที่คุณต้องพิจารณา

แต่การพิจารณาแล้ว มีปฏิสัมพันธ์โทรศัพท์ ขณะขับรถเป็นธุระในส่วนถัดไปซึ่งเรียกว่าการเปลี่ยนแปลง ความเร็วในการเคลื่อนที่วิศวกรรมซึ่งเป็นหนึ่งในตัวแปรที่สำคัญในการเปลี่ยนแปลงที่เชื่อมโยงแนบแน่นกับแนวคิดนี้ สุดท้ายของส่วน - สถิต เธอได้รับการศึกษาเงื่อนไขของความสมดุลของระบบทางกล ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดคือคงน้ำหนักสมดุลชั่วโมง หมายเหตุถึงครู: บทเรียนในวิชาฟิสิกส์ "กลไก" ในโรงเรียนควรเริ่มต้นด้วยนี้ ขั้นแรกให้ตัวอย่างและจากนั้นแบ่งออกเป็นชิ้นส่วนที่สามกลศาสตร์และเพียงแล้วดำเนินการต่อไปส่วนที่เหลือ

อะไรคือความท้าทาย

แม้ว่าเราจะกล่าวถึงเฉพาะส่วนเดียวสมมติว่ามันเป็นจลนศาสตร์ที่เราคาดหวังว่าที่นี่เป็นจำนวนมากของงานที่แตกต่าง เป็นสิ่งที่มีหลายเงื่อนไขขึ้นอยู่กับที่งานเดียวกันสามารถนำเสนอในที่มีแสงที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังมีปัญหาเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวจลนศาสตร์สามารถลดลงได้กับกรณีของฤดูใบไม้ร่วงฟรี ตอนนี้เราจะหารือ

เป็นฟรีตกอยู่ในกลศาสตร์การเคลื่อนไหวอะไร

กระบวนการนี้สามารถให้ไม่กี่คำจำกัดความ อย่างไรก็ตามพวกเขาจะหลีกเลี่ยงไม่ได้จะลดลงไปเป็นจุดเดียว เมื่อฤดูใบไม้ร่วงฟรีในร่างกายเพียงแรงโน้มถ่วงของการกระทำ มันเป็นผู้กำกับจากศูนย์กลางของมวลกายพร้อมรัศมีไปยังศูนย์กลางของโลกที่ ส่วนที่เหลือจะได้เป็น "เย็น" ภาษาและคำจำกัดความเร็วที่สุดเท่าที่คุณต้องการ แต่การปรากฏตัวของเพียงคนเดียวของแรงโน้มถ่วงในระหว่างการเคลื่อนไหวดังกล่าวมีความจำเป็น

วิธีการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นในฤดูใบไม้ร่วงฟรีในจลนศาสตร์

ครั้งแรกที่เราต้อง "ได้รับถือของ" สูตร ถ้าคุณขอให้ครูที่ทันสมัยในฟิสิกส์เขาจะตอบคุณว่าความรู้ของสูตรที่ - เป็นครึ่งหนึ่งของการแก้ปัญหา ไตรมาสจะได้รับในความเข้าใจของกระบวนการและอีกไตรมาสที่ - เกี่ยวกับขั้นตอนการคำนวณ แต่สูตรสูตรและสูตรอีกครั้ง - นี้เป็นสิ่งที่ถือว่าเป็นตัวช่วย

เราสามารถเรียกฤดูใบไม้ร่วงฟรีเป็นกรณีพิเศษของการเคลื่อนไหวเร่งสม่ำเสมอ ทำไม? ใช่เพราะเรามีทุกที่ก็จะ การเร่งความเร็วจะไม่เปลี่ยนแปลงก็คือ 9.8 เมตรต่อวินาทียกกำลังสอง บนพื้นฐานนี้เราสามารถเดินหน้าต่อไป ระยะสูตรเดินทางโดยร่างกายเมื่อเร่งสม่ำเสมอการเคลื่อนไหวมีรูปแบบ: S = VOT + (-) ที่ 2/2 ^ นี่ S - ระยะทาง, Vo - ความเร็วเริ่มต้น t - เวลา - การเร่งความเร็ว ตอนนี้เราจะพยายามที่จะนำสูตรนี้สำหรับกรณีของฤดูใบไม้ร่วงฟรี

ที่เรากล่าวว่าก่อนหน้านี้เป็นกรณีพิเศษของการเคลื่อนไหวเร่งสม่ำเสมอนี้ ถ้า - เป็นเร่งแต่งตั้งธรรมดาทั่วไปกรัม (และแทนที่) จะมีค่าตัวเลขที่ชัดเจนยังเป็นที่รู้จักตาราง ขอให้เราเขียนสูตรระยะทางเดินทางโดยร่างกายของกรณีที่มีฤดูใบไม้ร่วงฟรี: S = VOT + (-) ^ gt 2/2

เป็นที่เข้าใจว่าในกรณีเช่นนี้การเคลื่อนไหวจะเกิดขึ้นในแนวตั้ง โปรดให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าไม่มีตัวเลือกที่เราสามารถแสดงได้จากสูตรข้างต้นเป็นอิสระของน้ำหนักตัว คุณโยนกล่องหรือหินตัวอย่างเช่นจากหลังคาหรือบนสองน้ำหนักหินแตกต่างกัน - วัตถุเหล่านี้ในเวลาเดียวกันจุดเริ่มต้นของฤดูใบไม้ร่วงและที่ดินเกือบจะพร้อมกัน

freefall การเคลื่อนไหววิศวกรรม งาน

โดยวิธีการที่มีสิ่งดังกล่าวเป็น ความเร็วทันที มันหมายถึงความเร็วในการเคลื่อนไหวตลอดเวลา และในฤดูใบไม้ร่วงฟรีเราสามารถตรวจสอบได้อย่างง่ายดายเพียงรู้อัตราการเริ่มต้น และถ้ามันเป็นศูนย์กรณีทั่วไปคือชิ้นส่วนของเค้ก สูตรความเร็วทันทีในฤดูใบไม้ร่วงฟรีในจลนศาสตร์ของฟอร์ม: V = Vo + gt โปรดทราบว่า "-" ลงชื่อหายไป หลังจากที่มีการใส่เมื่อร่างกายช้าลง และในขณะที่ร่างกายสามารถชะลอฤดูใบไม้ร่วง? ดังนั้นหากความเร็วเริ่มต้นยังไม่ได้รับรายงานทันทีเป็นเพียงเท่ากับผลิตภัณฑ์ของการเร่งความเร็วแรงโน้มถ่วงกรัมในช่วงเวลาของเสื้อที่ลดลงได้ผ่านไปนับตั้งแต่จุดเริ่มต้นของการเคลื่อนไหว

ฟิสิกส์ การเคลื่อนไหวทางกลในฤดูใบไม้ร่วงฟรี

ขอย้ายการแก้ไขปัญหาเฉพาะในเรื่องนี้ สมมติเงื่อนไขดังต่อไปนี้ เด็กจึงตัดสินใจที่จะมีความสนุกสนานและโยนลูกเทนนิสไปบนหลังคาของบ้าน ค้นหาสิ่งที่เป็นความเร็วลูกเทนนิสในขณะที่ผลกระทบกับพื้นดินถ้าบ้านมีสิบสองชั้น ความสูงของชั้นหนึ่งถูกตั้งค่าเท่ากับสามเมตร ลูกจะถูกปล่อยออกมาจากมือ

การประชุมความท้าทายนี้จะไม่เป็นขั้นตอนหนึ่งที่คุณอาจจะคิดว่าในตอนแรก ดูเหมือนว่าทุกอย่างดูเหมือนจะเป็นไปไม่ได้ง่าย ๆ เพียงแค่ใช้แทนจำนวนที่ต้องการลงในสูตรของความเร็วทันทีและทุก แต่เมื่อพวกเขาเพื่อให้เราสามารถเผชิญปัญหา: เราไม่ได้รู้ว่าเวลาของฤดูใบไม้ร่วงของลูก ลองดูที่ส่วนที่เหลือของรายละเอียดของปัญหาที่

ดอดจ์ภายใต้

ประการแรกเราจะได้รับจำนวนชั้นและเรารู้ว่าความสูงของแต่ละของพวกเขา มันเป็นสามเมตร ดังนั้นเราจึงได้ทันทีสามารถคำนวณระยะทางปกติจากหลังคาลงไปที่พื้น ประการที่สองเราจะบอกว่าลูกจะถูกปล่อยออกจากมือ ตามปกติในปัญหาของการเคลื่อนไหวทางกล (และปัญหาทั่วไป) มีรายละเอียดเล็ก ๆ ซึ่งได้อย่างรวดเร็วก่อนไม่อาจดูเหมือนมีความหมายอะไร แต่มีการแสดงออกบอกว่าลูกเทนนิสไม่มีความเร็วเริ่มต้น ที่ยอดเยี่ยมคนหนึ่งของข้อตกลงในสูตรแล้วหายไป ตอนนี้เราต้องดูเวลาซึ่งถือลูกบอลในอากาศก่อนที่จะชนกับพื้นดิน

สำหรับวันนี้เราต้องสูตรระยะทางที่มีการเคลื่อนไหวทางกล ครั้งแรกของทั้งหมดเอาสินค้าของความเร็วในการเริ่มต้นในเวลาของการเคลื่อนไหวเพราะมันเป็นศูนย์และด้วยเหตุนี้สินค้าจะเท่ากับศูนย์ ต่อไปเราคูณทั้งสองข้างด้วยสองที่จะได้รับการกำจัดของเศษส่วน ตอนนี้เราสามารถแสดงตารางเวลา นี้เป็นครั้งที่สองระยะทางหารด้วยอัตราเร่งแรงโน้มถ่วง เราก็จะต้องใช้รากที่สองของการแสดงออกนี้จะรู้ว่าเวลาที่ผ่านมาก่อนการปะทะกันของลูกที่มีพื้นดิน สารสกัดจากรากตัวเลขแทนและได้รับประมาณ 2.71 วินาที ตอนนี้ตัวเลขที่ถูกแทนที่เข้าไปในสูตรของความเร็วทันที เราได้รับประมาณ 26.5 เมตรต่อวินาที

หมายเหตุถึงครูและสาวกจะไปนิด ๆ หน่อย ๆ วิธีการอื่น ๆ เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนในตัวเลขเหล่านี้ก็ควรจะเป็นไปได้ที่จะลดความซับซ้อนของสูตรสุดท้าย นี้จะเป็นประโยชน์เพราะจะมีความเสี่ยงน้อยที่จะได้รับหายไปในการคำนวณของตัวเองและช่วยให้พวกเขามีข้อผิดพลาด ในกรณีนี้เราสามารถดำเนินการดังนี้ในการแสดงสูตรของเวลาระยะทาง แต่ไม่ได้เพื่อทดแทนตัวเลขและทดแทนการแสดงออกนี้ในสูตรมีความเร็วทันที จากนั้นเธอก็มองดังนี้ V = กรัม * sqrt (2S / g) แต่ การเร่งความเร็วของแรงโน้มถ่วง สามารถทำให้การแสดงออกที่รุนแรง การทำเช่นนี้ก็จะนำเสนอในตาราง เราได้รับ V = sqrt (2S * ^ 2 กรัม / กรัม) ตอนนี้เราจะลดการเร่งของแรงโน้มถ่วงในตัวหารและเศษลบองศา เป็นผลให้เราได้รับ V = sqrt (2GS) คำตอบจะเหมือนกันเพียงการคำนวณจะน้อยลง

ผลการทดลองและสรุป

ดังนั้นสิ่งที่เราได้เรียนรู้ในวันนี้? มีส่วนน้อยที่ได้รับการศึกษาโดยฟิสิกส์ กลไกมันถูกแบ่งสถิตศาสตร์การเปลี่ยนแปลงและจลนศาสตร์ แต่ละเหล่านี้มินิวิทยาศาสตร์มีลักษณะของตนเองซึ่งจะถูกนำมาพิจารณาเมื่อการแก้ปัญหา อย่างไรก็ตามเราสามารถให้ลักษณะทั่วไปของแนวคิดดังกล่าวเป็นความเคลื่อนไหวทางกล 10 ระดับ - การศึกษางานมากที่สุดของสาขาของฟิสิกส์นี้เป็นไปตามหลักสูตรของโรงเรียน กลศาสตร์นอกจากนี้ยังมีกรณีของฤดูใบไม้ร่วงฟรีเช่นที่พวกเขามีความเห็นบางส่วนของการเคลื่อนไหวเร่งสม่ำเสมอ และด้วยสถานการณ์เหล่านี้เราจ้างเป็นจลนศาสตร์