п.2. Физические величины как интегралы других величин
Если \(v(t)\) – скорость некоторого физического процесса, уравнение этого процесса можно найти интегрированием: $$ f(t)=\int v(t)dt $$ Такие величины часто встречаются в различных разделах физики и техники.
Исходная величина (скорость)
Уравнение процесса (интеграл по времени)
Ускорение \(a(t)\)
Скорость \(v(t)=\int a(t)dt\)
Скорость \(v(t)\)
Координата \(x(t)=\int v(t)dt\)
Угловое ускорение \(\beta(t)\)
Угловая скорость \(\omega(t)=\int \beta(t) dt\)
Угловая скорость \(\omega(t)\)
Угол поворота \(\varphi(t)=\int\omega(t)dt\)
Скорость расходования горючего \(u(t)\)
Масса горючего ракеты \(m(t)=\int u(t)dt\)
Сила тока \(I(t)\)
Заряд \(q(t)=\int I(t)dt\)
Мощность \(N(t)\)
Работа \(A(t)=\int N(t)dt\)
ЭДС индукции \(\varepsilon(t)\)
Магнитный поток \(Ф(t)=-\int\varepsilon(t)dt\)
Скорость радиоактивного распада \(I(t)\)
Число атомов радиоактивного вещества \(N(t)=\int I(t)dt\)
Берутся интегралы и по другим переменным. 2}{2R}=\frac{mg_0R}{2} $$ Отношение работ по запуску на один радиус на Земле и Луне: $$ \frac{A_E(R_E)}{A_M(R_M)}=\frac{mg_ER_E}{mg_MR_M}=\frac{g_ER_E}{g_MR_M},\ \ \frac{A_E(R_E)}{A_M(R_M)}=\frac{9,81\cdot 6371}{1,62\cdot 1737}\approx 22,2 $$ На Земле работа в 22,2 раза больше.
Ответ: \(A=GmM\frac{h}{R(R+h)};\ \ \frac{A_E(R_E)}{A_M(R_M)}\approx 22,2\)
Решение задач по физике (движение) ❤️
Цель урока: продолжение формирования умений по определению средней и относительной скоростей движения тела, развивать умения учащихся анализировать, сравнивать, находить наиболее рациональные способы решения задач.
Ход урока
1. Проверка домашнего задания (работа в рабочих тетрадях)
— Запишите формулы для определения вектора средней скорости, путевой скорости. Каковы особенности использования формул при описании движения тела?
— Запишите формулу для сложения перемещений. Сформулируйте
закон сложения скоростей.
2. Углубление знаний и умений методом решения задач
— Автомобиль проехал со скоростью 20 м/с половину пути, вторую половину он двигался со скоростью 30 м/с. Найдите среднюю скорость автомобиля на всем пути.
Дано: Решение:
S1=S2=S/2 Vcp=S/t
V1=20м/с Полное время t прохождения пути S: V2=30м/с t=t1+t2= S/2V1+ S/2V2= S/2 (1/V1+ 1/V2) = S/2 (V1+V2/ V1V2)
Vcp -? Vcp= S / S/2(V1+V2 /V1V2) = 2V1V2/ V1+V2
Vcp = 2·20·30/20+30 = 24 м/с Ответ: 24 м/с
— Первую часть пути поезд проехал со скоростью 60 км/ч. Средняя скорость на всем пути
оказалась равной 40 км/ч. С какой скоростью поезд двигался на оставшейся части пути?Дано: Vcp = S/t t= S/4V1+ 3S/4V2 = S/4 (1/V1+3/V2)Место для формулы.
V1=60 км/ч V2= 3VcpV1/4(V1- Vcp) = 3·40·60/ 4 (60 – 40) = 36 км/ч
Vcp=40 км/ч
V2 -?
3. Пояснения для учащихся при решении задач
— Выбираем подвижную и неподвижную системы отсчета
— Записываем закон сложения скоростей в векторном виде: V=V1+ V2
— При решении задачи удобнее движущуюся систему обозначить х´0´у´, а неподвижную – х 0 у.
— Постоянные обозначения: V1 – скорость 1-го тела относительно неподвижной системы.
V1´ — скорость 1-го тела относительно движущейся системы отсчета.
V2´ — скорость движения второго тела или движущейся системы отсчета.
-Уметь записывать уравнения в проекционном виде на оси координат: Ох; Оу
— Выражать неизвестную величин — Знать как применять теорему Пифагора (с2= а2+ b2) и теорему косинусов
с2= а2+b2- 2ab QUOTE
Коллективное обсуждение, решаемой задачи:
— Вертолет летел на север имея, скорость 20 м/с. Какова скорость и под каким углом к меридиану будет лететь вертолет, если подует западный ветер со скоростью 10 м/с? Решение. Выберем неподвижную систему отсчета-это будет Земля. V1 –скорость вертолета относительно Земли. V!´ — скорость вертолета относительно
V2´ Воздуха. V2´- скорость ветра относительно Земли.
V1° V Модуль скорости вертолета равен длине гипотенузы прямоугольного
треугольника образованного векторами скоростей: V1 = V1´+ V2´;
V1= QUOTE =22м/с V1= QUOTE QUOTE = 0. 4545 α = 27°
4. Подводим итоги урока
Домашняя работа: из упр. 2 решить № 1, 2, 3; повт. § 8 и 11
Решение задач по физике – Равномерное движение. Средняя скорость. Равноускоренное движение.
Для оценки стоимости решения контрольных или задач по физике Вам нужно прислать условия задач любым подходящим Вам способом:
1. в Контакте <=нажмите
2. электронная почта Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
3. Вайбер: +7-923-561-83-64
4. Ватсап: +7-906-966-70-28
Решение задач по физике.
Кинематика.
Равномерное движение. Средняя скорость.
Равноускоренное движение.
Всякая задача кажется очень простой после того, как вам её растолкуют. Шерлок Холмс.
Кинематика- это раздел физики, в котором рассматриваются все виды движения, без объяснения причин, по которым тело движется именно так.

Главная задача для вас – понять, что без элементарных знаний основных вопросов теории и её математического аппарата – ключевых формул, конечно ничего не получится.
Конечно, можно и без задач, но успеха в занятиях физикой тогда не достичь, многие премудрости физической науки без них не понять. Без задач – это для тех, кому не нужна физика, таких здесь нет.
Сегодня рассмотрим задачи на движение.
Вспомним, что механическим движением называется изменение положения тела относительно других тел с течением времени.
Изменение положения – это означает изменение координат.
Получаем формулы:
S_x=x-x_0 или S_у=у-〖у 〗_0.
Проекцию скорости при равномерном движении находим по формуле:
v_x=S_x/t, v_y=S_y/t.
Проекции скорости при равноускоренном движении:
v_x=v_0x+a_x t,v_y=v_0y+a_y t
Из формул скорости и проекции перемещения находим конечную координату: x=x_0+v_x t , у=〖у 〗_0+v_y t.
Перемещение при равноускоренном движении:
S_x=v_0x t+(a_x t^2)/2.

Это основные формулы, все остальные можно получить, если подумать, т. е. направить свои мысли на решение конкретной задачи, что мы сейчас и попытаемся сделать.
Задача 1.
Вдоль оси ОХ движутся два тела, координаты которых изменяются по законам: x_1=5+3t и x_2=7-2t. Объяснить, как и вкаком направлении движутся тела. Найти аналитически их место и время встречи.
Решение.
Не будем здесь записывать дано, переводить величины в систему СИ, это просто должен уметь делать каждый. Начнём рассматривать решение.
Для правильного решения вы должны знать, что начальная координата каждого тела соответственно равны: x_01=5м,x_02=7м.
Проекция скорости первого тела на ось ох равна v_x1=3 м/с, второго тела v_x2=-2 м/с. Это означает, что первое тело движется вправо соскоростью 3м/с, второе тело движется влево со скоростью 2 м/с.
Чтобы найти время встречи, приравниваем формулы координат:
x_1=x_2, 5+3t=7-2t.
Решим уравнение относительно времени t:
5t=2, t=0,4 c-время встречи.
Находим координату, в которой тела встретились:
x_1=5+3∙0,4=6,2 м или x_2=7-2∙0,4=6,2м
Место встречи –это одна и та же координата.
Задача 2.
Автомобиль проехал половину пути со скоростью 60 км/час, половину оставшегося времени он ехал со скоростью 15 км/час, а последний участок- со скоростью 45 км/ч. Какова средняя скорость автомобиля на всём пути.
Решение.
Это одна из более сложных задач на среднюю скорость.
Помним, что чтобы найти среднюю скорость, надо весь путь разделить на всё затраченное время.
Т.е. записываем главную в этой задаче формулу:v_ср=(S_1+S_2+S_3)/(t_1+t_2+t_3 ).
По условию S_1=S_2+S_3=S/2
Находим время на каждом отдельном участке:
t_1=(0,5 S)/v_1 , по условию на втором и третьем участках время равно, поэтому t_2=t_3, получаем, что S_2/v_2 =S_3/v_3 , отсюда S_2=S_3/v_3 v_2
Тогда S_3/v_3 v_2+S_3=0,5S, S_3=(0,5Sv_3)/(v_2+v_3 ).
Находим промежутки времени:
t_2=t_3=0,5S/(v_2+v_3 )
Получаем общую формулу средней скорости:
v_ср=(S_1+S_2+S_3)/((0,5 S)/v_1 +0,5S/(v_2+v_3 )+0,5S/(v_2+v_3 ))
v_ср=(Sv_1 (v_2+v_3))/(0,5S(2v_1+v_2+v_3))=(v_1 (v_2+v_3))/(0,5(2v_1+v_2+v_3))
Подставим известные значения:
v_ср=(60∙(15+45))/(0,5(2∙60+15+45))=40 км/час
Задача 3. 2)/2 время движения первой капли:
t_1=√((2H_1)/g)=√((2∙71,1)/9,8)=3,81c
Тогда время, через которое оторвалась вторая капля после первой, равно: t=3,81-3=0,81c
В следующий раз мы продолжим рассмотрение задач по ещё более интересной теме «Силы в природе».
Если в рассмотренных задачах осталось что- то не понятым, вернитесь к решению ещё раз. Ведь в спортзале тоже не сразу всё получается.
Физика 7 класс. Решение задач по теме «Равномерное прямолинейное движение»
В этой статье мы разберем несколько типовых задач по теме различных уровней сложности.
Другие задачи на тему «Равномерное прямолинейное движение» смотрите в этом разделе!
Доброго времени суток, дорогие семиклассники и те, у кого есть вопросы по задачам!
Итак, для решения задач на данную тему нам понадобятся следующие формулы:
Начнем с самого простого:
«Пассажирский поезд, двигаясь равномерно, за 30 мин прошел путь 30 км.

1) В данном случае, рациональнее всего будет представить 30 минут как 1/2-ую часа.
2) Проведем наисложнейший расчет по первой формуле: 30/ (1/2)= (30*2)/1= 60 км/ч
Ответ: 60 км/ч
Все подобные задачи решаются путем подстановки нужных значений в формулу, поэтому смысла разбирать еще задачи такого уровня я не вижу.
Задачи следующего типа основываются на переводе величин в одну систему измерения и их дальнейшем сравнении/умножении/делении.
Задача на сравнение:
«Самолет летит со скоростью 900 км/ч. Является ли этот самолет сверхзвуковым? Скорость звука примите равной 330 м/с.»
1) Переведем 900 км/ч в м/с: (900км*1000м)/3600с= 250 м/с
2) Сравним 250 м/с и 330 м/с и поймем, что самолет летит не со сверхзвуковой скоростью.
Ответ: Нет, не является
Задача на перевод единиц и умножение: «Какое расстояние пролетает самолет за 1,5 мин, если он летит со скоростью 800 км/ч «
1) Переведем 1,5 минуты в часы: 60мин/1,5мин= 1\40, то есть 1,5минуты это одна сороковая часа
2) умножим 800 км/ч на 1/40 и получим 20 км
Ответ: 20 км
Перейдем к более сложным задачам
Расчетная задача: «Один велосипедист в течении 12 с двигался со скоростью 6 м/с, а второй проехал этот же путь за 9 с.

1) Тк первый и второй велосипедисты прошли равные пути, то найдем путь с помощью первого и затем, зная путь, скорость второго.
12 с* 6 м/с= 72 м — их пути.
(72 м)/9 с= 8 м/с
Ответ: 8 м/с
Остальные задачи тоже сводятся к измерению пути/скорости/времени одного тела (по формуле, где все параметры известны), и с помощью полученных данных требуется провести расчеты для другого тела. Разобравшись в общем принципе, решение подобных задач не составит труда.
А теперь наиболее трудные задачи данной темы.
Классическая задача, которая присутствует практически в каждом задачнике: «Поезд длиной 240 м, двигаясь равномерно, въезжает на мост. С того момента, когда локомотив въехал на мост, до момента, когда с моста съехал последний вагон, прошло 2 мин. Какова скорость поезда, если длина моста 360 м?»
1)На этот раз, мы не обойдемся без рисунка:
2) По рисунку видно, что поезд, а точнее локомотив прошел путь равный длине моста + свою собственную длину. S= L+l, где L-длина моста, l-длина поезда S=240+360=600 м
3) Осталось разделить пройденный путь на время, предварительно переведя минуты в секунды. Получаем: 600м/120с=5м/с
Задача на относительность движения: «По параллельным путям в одну сторону движутся два электропоезда. Скорость первого поезда 54 км/ч, а второго — 10 м/с. Сколько времени будет продолжаться обгон, если длина каждого поезда 150 м?»
1) Для начала, переведем 54 км/ч в м/с. 54км*1000м/3600с = 15м/с
2) Самый главный вопрос задачи: выбор системы отсчета. Конечно, мы можем рассматривать движение поездов относительно какого-либо неподвижного объекта, но проще будет считать относительно более медленного поезда. Если принять, что поезд, имеющий скорость 10 м/с не движется, тогда второй поезд движется относительно первого со скорость равной 5 м/с (15 -10 =5)
3) Остается подсчитать сколько времени 2-ой поезд будет обгонять первый. (150 м) / (5 м/с) = 30 с
Ответ: 30 с
Вот собственно основные задачи по физике для 7-го класса.
Текстовые задачи. Задачи на движение с решениями
Задачи на движение с решениями
перейти к содержанию курса текстовых задач
- Первый турист проехал 2 ч на велосипеде со скоростью 16 км/ч. Отдохнув 2 ч, он отравился дальше с прежней скоростью. Спустя 4 ч после старта велосипедиста ему вдогонку выехал второй турист на мотоцикле со скоростью 56 км/ч. На каком расстоянии от места старта мотоциклист догонит велосипедиста? Решение
- Из пункта A в пункт B отправились три машины друг за другом с интервалом в 1 ч. Скорость первой машины равна 50 км/ч, а второй — 60 км/ч. Найти скорость третьей машины, если известно, что она догнала первые две машины одновременно. Решение
- Поезд был задержан в пути на 12 мин, а затем на расстоянии 60 км наверстал потерянное время, увеличив скорость на 15 км/ч.
Найти первоначальную скорость поезда. Решение
- Расстояние между станциями A и B равно 103 км. Из A в B вышел поезд и, пройдя некоторое расстояние, был задержан, а потому оставшийся до B путь проходил со скоростью, на 4 км/ч большей, чем прежняя. Найти первоначальную скорость поезда, если известно, что оставшийся до B путь был на 23 км длиннее пути, пройденного до задержки, и что на прохождение пути после задержки было затрачено на 15 мин больше, чем на прохождение пути до нее. Решение
- Скорость автомобиля по ровному участку на 5 км/ч меньше, чем скорость под гору, и на 15 км/ч больше, чем скорость в гору. Дорога из A в B идет в гору и равна 100 км. Определить скорость автомобиля по ровному участку, если расстояние от A до B и обратно он проехал за 1 ч 50 мин. Решение
- Автобус проходит расстояние между пунктами A и B по расписанию за 5 ч. Однажды, выйдя из A, автобус был задержан на 10 мин в 56 км от A и, чтобы прибыть в B по расписанию, он должен был оставшуюся большую часть пути двигаться со скоростью, превышающей первоначальную на 2 км/ч.
- Поезд проходит мимо платформы за 32 с. За сколько секунд поезд проедет мимо неподвижного наблюдателя, если длина поезда равна длине платформы? Решение
- Два поезда отправляются навстречу друг другу с постоянными скоростями, один из А в В, другой из В в А. Они могут встретиться на середине пути, если поезд из А отправится на 1,5 ч раньше. Если бы оба поезда вышли одновременно, то через 6 ч расстояние между ними составило бы десятую часть первоначального. Сколько часов каждый поезд тратит на прохождение пути между А и В? Решение
- От пристани А одновременно отправились вниз по течению катер и плот. Катер спустился вниз на 96 км, потом повернул обратно и вернулся в А через 14 ч. Найти скорость катера в стоячей воде и скорость течения, если известно, что катер встретил плот на обратном пути расстоянии 24 км от А. Решение
- Пункт В находится по реке ниже пункта А.
В одно и то же время из пункта А отплыли плот и первая моторная лодка, а из пункта В – вторая моторная лодка. Через некоторое время лодки встретились в пункте С, а плот за это время проплыл третью часть пути от А до С. Если бы первая лодка без остановки доплыла до пункта В, то плот за это время прибыл бы в пункт С. Если бы из пункта А в пункт В отплыла вторая лодка, а из пункта В в пункт А – первая лодка, то они встретились бы в 40 км от пункта А. Какова скорость обеих лодок в стоячей воде, а также расстояние между пунктами А и В, если скорость течения реки равна 3 км/ч? Решение
- Два тела, двигаясь по окружности в одном направлении, встречаются через каждые 112 мин, а двигаясь в противоположных направлениях – через каждые 16 мин. Во втором случае расстояние между телами уменьшилось с 40 м до 26 м за 12 с. Сколько метров в минуту проходит каждое тело и какова длина окружности? Решение
- Две точки, двигаясь по окружности в одном направлении, встречаются каждые 12 мин, причем первая обходит окружность на 10 с быстрее, чем вторая.
Какую часть окружности проходит за 1 с каждая точка? Решение
- Два тела движутся навстречу друг другу из двух точек, расстояние между которыми 390 м. Первое тело прошло в первую секунду 6 м, а в каждую последующую секунду проходило на 6 м больше, чем в предыдущую. Второе тело двигалось равномерно со скоростью 12 м/c и начало движение спустя 5 с после первого. Через сколько секунд после того, как начало двигаться первое тело, они встретятся? Решение
Задачи для самостоятельного решения
- Дорога от A до D длиной в 23 км идет сначала в гору, затем — по ровному участку, а потом — под гору. Пешеход, двигаясь из A в D, прошел весь путь за 5 ч 48 мин, а обратно, из D в A, — за 6 ч 12 мин. Скорость его движения в гору равна 3 км/ч, по ровному участку — 4 км/ч, а под гору — 5 км/ч. Определить длину дороги по ровному участку. Ответ: 8 км
- В 5 ч утра со станции A вышел почтовый поезд по направлению к станции B, отстоящей от A на 1080 км. В 8 ч утра со станции B по направлению к A вышел пассажирский поезд, который проходил в час на 15 км больше, чем почтовый.
Когда встретились поезда, если их встреча произошла в середине пути AB? Ответ: в 5 ч дня
- Из пункта A впунктB отправились три велосипедиста. Первый из них ехал со скоростью 12 км/ч. Второй отправился на 0,5 ч позже первого и ехал со скоростью 10 км/ч. Какова скорость третьего велосипедиста, который отправился на 0,5 ч позже второго, если известно, что он догнал первого через 3 ч после того как догнал второго? Ответ: 15 км/ч
- Два поезда — товарный длиной в 490 м и пассажирский длиной в 210 м — двигались навстречу друг другу по двум параллельным путям. Машинист пассажирского поезда заметил товарный поезд, когда он находился от него на расстоянии 700 м; через 28 с после этого поезда встретились. Определить скорость каждого поезда, если известно, что товарный поезд проходит мимо светофора на 35 с медленнее пассажирского. Ответ: 36 км/ч; 54 км/ч
- Турист A и турист B должны были выйти одновременно навстречу друг другу из поселка M ипоселкаN соответственно. Однако турист A задержался и вышел позже на 6 ч.
При встрече выяснилось, что A прошел на 12 км меньше, чем B. Отдохнув, туристы одновременно покинули место встречи и продолжили путь с прежней скоростью. В результате A пришел в поселок N через 8 ч, а B пришел в поселок M через 9 ч после встречи. Определить расстояние MN и скорости туристов. Ответ: 84 км; 6 км/ч; 4 км/ч.
- Пешеход, велосипедист и мотоциклист движутся по шоссе в одну сторону с постоянными скоростями. В тот момент, когда пешеход и велосипедист находились в одной точке, мотоциклист был на расстоянии 6 км позади них, а тот момент, когда мотоциклист догнал велосипедиста, пешеход отстал от них на 3 км. На сколько километров велосипедист обогнал пешехода в тот момент, когда пешехода настиг мотоциклист? Ответ: 2 км
- Два туриста вышли одновременно из пункта A в пункт B.Первый турист проходил каждый километр на 5 мин быстрее второго. Пройдя 20% расстояния от A до B, первый турист повернул обратно, пришел в A, пробыл там 10 мин, снова пошел в B и оказался там одновремен-
но со вторым туристом.Определить расстояние от A до B, если второй турист прошел его за 2,5 ч. Ответ: 10 км
- Рыбак проплыл на лодке от пристани против течения 5 км и возвратился обратно на пристань. Скорость течения реки равна 2,4 км/ч. Если бы рыбак греб с той же силой в неподвижной воде озера на лодке с парусом, увеличивающим скорость на 3 км/ч, то он за то же время проплыл бы 14 км. Найти скорость лодки в неподвижной воде. Ответ: 9,6 км/ч
- Моторная лодка проплыла по озеру, а потом спустилась вниз по реке, вытекающей из озера. Расстояние, пройденное лодкой по озеру, на 15% меньше расстояния, пройденного по реке. Время движения лодки по озеру на 2% больше, чем по реке. На сколько процентов скорость движения лодки вниз по реке больше скорости движения по озеру? Ответ: на 20%
- Турист проплыл в лодке по реке из города A в город B и обратно, затратив на это 10 ч. Расстояние между городами равно 20 км. Найти скорость течения реки, зная, что турист проплывал 2 км против течения реки за такое же время, как 3 км по течению.
Ответ: 5/6 км/ч
- По окружности длиной 60 м равномерно в одном направлении движутся две точки. Одна из них совершает полный оборот на 5 с быстрее другой. При этом совпадение точек происходит каждый раз через 1 мин. Определить скорости точек. Ответ: 4 м/с; 3 м/с.
- Из точек A и B одновременно начали двигаться два тела навстречу друг другу. Первое в первую минуту прошло 1 м, а в каждую последующую проходило на 0,5 м больше, чем в предыдущую. Второе тело проходило каждую минуту по 6 м. Через сколько минут оба тела встретились, если расстояние между A и B равно 117 м? Ответ: через 12 мин.
- Два приятеля в одной лодке прокатились по реке вдоль берега и вернулись по одной и той же речной трассе через 5 ч с момента отплытия. Протяженность всего рейса составила 10 км. По их подсчетам получилось, что на каждые 2 км против течения в среднем потребовалось столько же времени, сколько на каждые 3 км по течению. Найти скорость течения реки, а также время проезда туда и время проезда обратно.
Ответ: 5/12 км/ч; 2 ч и 3 ч.
Метки движение, текстовые задачи. Смотреть запись.
теория, как решать, примеры на равноускоренное
Человек регулярно сталкивается с разными видами движения. Перемещение тела по окружности позволяет понять многие физические процессы. На основе закономерностей такого явления работают разнообразные механизмы. Рассчитать характеристики движения по окружности достаточно просто, если знать и уметь применять несколько основных формул.
Движение тела по окружности — какими законами описывается
Движением по окружности в теории называют вращение какой-либо материальной точки или тела относительно оси, неподвижной в выбранной системе отсчета и не проходящей через центр тела.
Тело может двигаться по окружности двумя способами:
- равномерно;
- неравномерно.
В представленных уравнениях используются такие параметры, как:
- Т — период вращения;
- t — время;
- ω — угловая скорость;
- R — радиус;
- at — тангенциальное ускорение;
- an — центростремительное или полное ускорение.
При отсутствии специальных оговорок, в процессе решения задач движение тела по окружности принимают за равномерное. Для расчета пройденного пути используют формулу:
\(S=\frac{v}{t}\)
где:
- S является расстоянием, которое преодолело тело;
- v представляет собой скорость движения тела;
- t определяет время движения.
Таким образом, справедливы выражения:
\(v=\frac{S}{t}\)
\(t =\frac{v}{S}\)
Величины, которые применяют для решения задач, характеризуются положительными значениями:
S > 0, v > 0, t > 0
При решении задач принято все величины переводить в единицы измерения, согласно системе СИ.
Секретом заданий на движение тела по окружности является то, что обгоняющий будет преодолевать на 1 круг больше при первом обгоне. Данное расстояние считается на n кругов больше, если первый объект обогнал другого в n-ый раз.
Источник: phototass3.cdnvideo.ruЗадачи на движение по окружности от простых до сложных
Задачи на движение тела по окружности отличаются по степени сложности. Можно рассмотреть примеры простых заданий.
Задача 1
Длина круговой трассы составляет 8 километров. Из ее точки в один момент времени в одинаковом направлении выехали два автомобиля. Первый автомобиль развил скорость 114 км/ч и, спустя 20 минут после начала движения, обогнал второй автомобиль на один круг. Требуется определить скорость, с которой двигался второй автомобиль. Ответ необходимо представить в км/ч.
Решение
Известно, что старт произошел одновременно для обоих автомобилей. Через 20 минут после начала движения первое транспортное средство опережало второе на один круг. Таким образом, в течение 20 минут или 1/3 часа первый автомобиль преодолел на 1 круг больше, то есть на 8 км больше. За час первый автомобиль проехал на 8*3=24 км больше, чем второй. Скорость второго транспортного средства на 24 км/ч меньше по сравнению с первым, и равна 114-24=90 км/ч.
Ответ: второй автомобиль двигался со скоростью 90 км/ч.
Задача 2
Из пункта А круговой трассы выехал велосипедист, а спустя полчаса стартовал мотоциклист. Через 10 минут после начала пути водитель мотоцикла догнал велосипедиста в первый раз. Спустя еще 30 минут мотоциклист догнал велосипедиста повторно. Требуется определить, какова скорость мотоциклиста, в том случае, когда длина трассы составляет 30 км. Ответ необходимо представить в км/ч.
Решение
В первую очередь требуется перевести минуты в часы. Скорости мотоциклиста и велосипедиста можно обозначить х и у. В первый раз водитель мотоцикла обогнал велосипедиста, спустя 10 минут или 1/6 часа после начала движения. До этого момента велосипедист находился в движении 40 минут или 2/3 часа.
Можно упростить запись условий задачи:
велосипедист: v = х, t = 2/3, S = 2/3*х;
мотоциклист: v = у, t = 1/6, S = 1/6*у.
Велосипедист и мотоциклист преодолели одинаковый путь:
\(\frac{1}{6}y=\frac{2}{3}x\)
Спустя 30 минут или 1/2 часа после первого обгона мотоциклист выполнил второй обгон велосипедиста.
Таким образом:
велосипедист: v = х, t = 1/2, S = 1/2*х;
мотоциклист: v = у, t = 1/2, S = 1/2*у.
Требуется определить расстояния, которые преодолели гонщики. Мотоциклист обогнал велосипедиста, то есть проехал больше на один круг. Это является ключевым моментом в данной задаче. Один круг составляет 30 километров. Второе уравнение будет иметь вид:
\(\frac{1}{2}y-\frac{1}{2}x=30\)
Далее необходимо решить полученную систему:
у = 4х
у – х = 60
Таким образом, х = 20, у = 80.
Ответ: скорость мотоциклиста равна 80 км/ч.
Бывают задания на движение тела по окружности с повышенной степенью сложности. Как правило, подобные примеры при невозможности проведения экспериментов требуют сложных вычислений.
Задача 3
На часах со стрелками время 8 часов 00 минут. Требуется определить, через сколько минут минутная стрелка в четвертый раз догонит часовую стрелку.
Решение
Спустя один час минутная стрелка преодолевает один круг, а часовая проходит лишь 1/12 циферблата. Допустим, что скорости равны 1 круг в час и 1/12 круга в час соответственно. Начало движения приходится на 8.00. Необходимо определить время, в течение которого минутной стрелке в первый раз удастся догнать часовую.
Минутная стрелка преодолеет на 2/3 круга больше. Исходя из этого, можно записать уравнение:
\(1*t-\frac{1}{12}t=\frac{2}{3}\)
Таким образом, спустя 8/11 часа стрелки совпадут. Предположим, что через время z стрелки совпадут повторно. Минутная стрелка преодолеет расстояние 1*z, а часовая 1/12*z. При этом минутной стрелкой будет пройдено на один круг больше. Можно записать уравнение:
\(1*z-\frac{1}{12}z=1\)
Решение данного уравнения будет таким:
\(z=\frac{12}{11}\)
Таким образом, через 12/11 часа стрелки совпадут повторно. Спустя еще 12/11 часа они встретятся вновь и так далее. Поэтому при старте в 8.00 в четвертый раз минутная стрелка догонит часовую через:
\(\frac{8}{11}+3\frac{12}{11}\) часа
Ответ: минутная и часовая стрелки совпадут в четвертый раз через \(\frac{8}{11}+3\frac{12}{11}\)часа.
Нередко при решении задач на движение по окружности требуется рассчитать среднюю скорость тела. Важно, что данная величина не совпадает со средним арифметическим скоростей. Средняя скорость определяется с помощью формулы:
\(v=\frac{S_{0}}{t_{0}}\)
где v является средней скоростью;
S0 представляет собой общий путь;
t0 определяет общее время.
При наличии двух участков пути средняя скорость рассчитывается по формуле:
\(v=\frac{S_{1}+S_{2}}{t_{1}+t_{2}}\)
Наиболее сложными задачами считаются примеры с пятизначными дискриминантами. Рассмотрим алгоритм действий в таком случае.
Задача 4
Пара гонщиков участвует в соревновании. Путь, который требуется преодолеть, равен 60 кругам кольцевой трассы в 3 км. После одновременного старта первый гонщик пересек финиш раньше, чем второй на 10 минут. Требуется рассчитать среднюю скорость второго гонщика. Известно, что впервые первый участник обогнал второго на круг, спустя 15 минут после начала движения. Ответ требуется записать в км/ч.
Решение
Первый участник гонки, находясь в движении 15 минут, догнал второго гонщика на первом круге. Таким образом, в течение 15 минут он преодолел на 1 круг или на 3 км больше, чем второй. За час первый гонщик проехал 3*4=12 километров больше. При этом скорость его движения на 12 км/ч превышает скорость второго гонщика. 10 минут соответствует ¼ часа. Можно записать уравнение:
\(\frac{180}{x}-\frac{180}{x+12}=\frac{1}{6}\)
Далее необходимо преобразовать выражение к квадратному уравнению:
\(x^{2}+12x-12960=0\)
Таким образом, получен пятизначный дискриминант. Есть более простой вариант решения задачи. Можно записать уравнение:
\(\frac{180}{x}-\frac{180}{x+12}=\frac{1}{6}\)
В нем 180 можно поделить на 12. Заменим х=12z:
\(\frac{180}{12z}-\frac{180}{12z+12}=\frac{1}{6}\)
\(\frac{15}{z}-\frac{15}{z+1}=\frac{1}{6}\)
\(\frac{90}{z}-\frac{90}{z+1}=1\)
Данное равенство можно преобразить в квадратное уравнение. Целый положительный корень такого выражения z=9. Тогда получим:
\(х=12z=108\)
Ответ: средняя скорость второго гонщика равна 108 км/ч.
Нахождение линейной скорости при движении по окружности
Любая точка, находящаяся на окружности, перемещается с некоторой скоростью. Данная величина называется линейной скоростью. Вектор линейной скорости всегда совпадает по направлению с касательной к окружности. К примеру, стружка из точильного станка движется, повторяя направление мгновенной скорости.
Источник: msk.edu.uaМожно рассмотреть какую-то точку на окружности, совершившую один оборот. При этом было затрачено время равное периоду Т. Расстояние или путь, пройденный точкой, представляет собой длину рассматриваемой окружности.
Задачи на тему равномерное движение по окружности
Задача 1
Радиус выпуклого моста равен 90 м. Требуется определить скорость, с которой автомобиль должен пройти его середину, чтобы пассажир на мгновение ощутил невесомость.
Решение
Согласно условиям задачи:
R = 90 м
N = 0
Сила реакции опоры обладает нулевым значением, так как пассажир в состоянии невесомости не оказывает давление на сиденье автомобиля.
Источник: static-interneturok.cdnvideo.ruРешение задачи необходимо представить в системе отсчета, которая связана с Землей. Человек совершает движение вместе с автомобилем. Ускорение при этом направлено вниз. На пассажира действует сила притяжения Земли, которая будет центростремительной:
\(mg=m\frac{v^{2}}{R}\)
Таким образом:
\(v=\sqrt{\frac{Rmg}{m}}=\sqrt{Rg}=\sqrt{90*10}=30\) м/с
Ответ: скорость автомобиля составляет 30 м/с. {2}=gl*\sin \alpha *\tan \alpha \)
\(v=\sqrt{gl*\sin \alpha *\tan \alpha }=\sqrt{10*0.6*\frac{\sqrt{3}}{2}*\sqrt{3}}=3\) м/с
Ответ: скорость шарика составляет 3 м/с.
Задача 4
Необходимо определить максимальную скорость мотоцикла по горизонтальной плоскости, который описывает при этом дугу окружности с радиусом 100 м. Коэффициент трения резины о плоскость составляет 0,4.
Источник: static-interneturok.cdnvideo.ruРешение
Во время поворота мотоцикл наклоняется к центру поворота. На транспортное средство оказывают действие:
- сила тяжести \(m\vec{g}\);
- сила реакции опоры \(\vec{N}\);
- сила трения \(\vec{F_{tr}}\);
- сила тяги \(\vec{F_{t}}\);
- сила сопротивления \(\vec{F_{c}}\).
Данные силы в сумме составляют:
\(m\vec{g}+\vec{N}+\vec{F_{tr}}+\vec{F_{t}}+\vec{F_{c}}= m\vec{a}\)
Согласно выражениям:
\(m\vec{g}+\vec{N}=0\)
\(\vec{F_{t}}+\vec{F_{c}}=0\)
Получим:
\(\vec{F_{tr}}= m\vec{a}\)
Сила трения составляет:
\(F_{tr}= \mu mg\)
Таким образом:
\(\mu mg=ma= m\frac{v^{2}}{R}\)
\(v=\sqrt{\frac{\mu mgR}{m}}=\sqrt{\mu gR}=\sqrt{0. 4*10*100}=20\) м/с
Ответ: максимальная скорость равна 20 м/с.
Источник: avatars.mds.yandex.netЗадачи разной сложности по теме движения тела по кружности часто встречаются не только в школьной программе, но и во время обучения в вузе. Знание основных закономерностей позволит быстро найти решение примера любой сложности. Если в процессе расчетов возникают трудности, всегда можно обратиться за помощью к сервису Феникс.Хелп.
Speed and Velocity – Problems – The Physics Hypertextbook
Speed and Velocity – Problems – The Physics HypertextbookПроблемы
практика
- Однажды я пошел гулять. Я шел на север 6,0 км со скоростью 6,0 км / ч, а затем на запад 10 км со скоростью 5,0 км / ч. Определите среднее…
- скорость
- скорость
- Как быстро точка на экваторе движется из-за вращения Земли?
- Обычной мерой астрономических расстояний является световой год.
Это расстояние, на которое луч света прошел бы в вакууме за один год. Определите размер светового года в метрах.
- Проблема только для жителей США. Преобразуйте 60 миль в час (обычная скорость на шоссе) в…
- км / ч
- м / с
концептуальный
- В рамках необычного решения Министерства транспорта штата Нью-Йорк все знаки ограничения скорости были заменены знаками ограничения скорости.
- Как бы выглядел такой знак?
- Как можно двигаться быстрее старого ограничения скорости, не нарушая нового ограничения скорости?
- Какие устройства на автомобиле можно использовать для замены…
- его скорость?
- его скорость, но не его скорость?
- Автомобиль, едущий по круговой испытательной трассе, показывает постоянное значение спидометра 100 км / ч на одном круге.
- Опишите скорость автомобиля в это время.
- Опишите его скорость.
- Как сравнить скорость и скорость?
- Возможно ли наличие у объекта…
- постоянная скорость и изменяющаяся скорость
- изменение скорости и постоянная скорость
- Почему устройства в автомобилях называются спидометрами, а не велоситометрами?
- Рассмотрим следующую гипотетическую величину движения – скорость изменения времени на пройденного расстояния .
- При каких обстоятельствах это новое количество…
- имеют большое значение?
- имеют небольшую стоимость?
- равно нулю?
- Придумайте подходящее имя для этого нового количества. Не существует единственного метафизического «правильного ответа», но существует бесконечное количество неправильных ответов.
- При каких обстоятельствах это новое количество…
числовой
- Чемпионат мира по бегу на улитках проводится в английской деревне Конгхэм, Норфолк, с 1960-х годов.
Несмотря на международное название, «иностранные улитки не допускаются». Участники размещаются в центре круглого стола, накрытого влажной скатертью, и бегут наружу на 33 см к финишу. Участник, известный только как Арчи, установил текущий мировой рекорд в 2 минуты 20 секунд в 1995 году. Определить скорость Арчи в…
- м / с
- км / ч
- Движущийся водитель, не ожидая аварии, может полностью задействовать тормоза примерно за 0,5 с. Как далеко за это время сможет проехать автомобиль по автостраде со скоростью 30 м / с?
- В эксперименте, проведенном в Университете Джеймса Кука в Австралии, исследователь поместил личинок тропических рыб в специальный резервуар, чтобы измерить их скорость плавания.Резервуар генерировал регулируемое течение, против которого рыбе приходилось плыть. Самым искусным пловцом была личинка рыбы-хирург, которая без отдыха поддерживала плавание со скоростью 13,5 см / с на эквивалентном расстоянии 94 км. Как долго личинка чемпиона плавала на этой «рыбной беговой дорожке»?
- Высокоскоростная видеокамера со скоростью 180 кадров в секунду использовалась для записи игрока в синих носках, пинающего футбольный мяч (Источник: 所 さ ん の 目 が テ ン!).
Каждый квадрат на сетке позади мяча имеет сторону 10 см.
- Просмотрите видео, а затем определите скорость футбольного мяча.
- Штрафные удары в футболе выполняются на расстоянии 11,0 м от ворот. Вычислите время, за которое мяч преодолеет это расстояние.
- Высокоскоростная видеокамера со скоростью 180 кадров в секунду использовалась для записи игрока в черных носках, пинающего футбольный мяч (Источник: 所 さ ん の 目 が テ ン!). Каждый квадрат на сетке позади мяча имеет сторону 10 см.
- Просмотрите видео, а затем определите скорость футбольного мяча.
- Штрафные удары в футболе выполняются на расстоянии 11,0 м от ворот. Вычислите время, за которое мяч преодолеет это расстояние.
- При проектировании самолетов их обычно размещают в аэродинамической трубе: закрытом помещении, где воздух обдувается с высокой скоростью. Как вариант, некоторые тесты могут быть выполнены в закрытом гипербаллистическом диапазоне.
В одном из таких диапазонов модели самолетов проецируются на скорости 9 км / с (20 000 миль в час) в ловильное устройство, предназначенное для их восстановления в целости и сохранности.Затем сверхвысокоскоростные камеры с лазерной подсветкой фотографируют модель с выдержкой 20 нс. Как далеко переместится такая модель во время фотографирования?
- Самолет, летящий со скоростью 150 км / ч 3,0 минуты, облетает облако на высоте 3000 м. Какой диаметр облака?
- Два связанных вопроса.
- Рассчитайте орбитальную скорость Луны.
- За какое время луна перемещается на расстояние, равное ее диаметру?
- Два связанных вопроса.
- Рассчитайте орбитальную скорость Земли.
- За какое время Земля перемещается на расстояние, равное ее диаметру?
- Павел Кулижников – конькобежец из России с двумя мировыми рекордами по состоянию на 2020 год.
- Учитывая информацию в таблице ниже, определите его среднюю скорость в м / с для каждого из четырех видов соревнований, в которых он участвовал, используя его личное лучшее время.
- Почему эти средние скорости обычно уменьшаются с расстоянием?
- Почему средняя скорость в беге на 500 метров ниже, чем в беге на 1000 метров?
Павел Кулижников, Конькобежный спорт, личные рекорды событий (метры) запись (мин: сек) скорость (м / с) дата расположение 0,500 0:33.61 9 марта 2019 Солт-Лейк-Сити, США 1000 1: 05,6 15 февраля 2020 Солт-Лейк-Сити, США 1,500 1: 47,26 22 января 2015 Коломна, Россия 5 000 7: 04.65 4 февраля 2012 Коломна, Россия - Учитывая информацию в таблице ниже, определите его среднюю скорость в м / с для каждого из четырех видов соревнований, в которых он участвовал, используя его личное лучшее время.
- Трехпалый ленивец – самое медленное наземное млекопитающее.По земле ленивец движется со средней скоростью 0,23 м / с (0,5 мили в час).
Гепард – самое быстрое наземное млекопитающее. Гепард способен кратковременно развивать скорость до 31 м / с (70 миль в час). Если гепард бежит на максимальной скорости 3,0 с, сколько времени потребуется ленивцу, чтобы его догнать?
- Когда-то главной целью бегунов на средние дистанции была миля за четыре минуты.
- Определите среднюю скорость бегуна, способного на этот подвиг в…
- миль / ч
- м / с
- Определите время, которое потребуется, чтобы преодолеть марафон с четырехминутной милей.(Современный марафон составляет 26 миль в длину 385 ярдов.)
- Определите среднюю скорость бегуна, способного на этот подвиг в…
- Исаак Ньютон родился в
Поместье Вулсторп, Линкольншир
25 декабря 1642 г.
и умер в
Кенсингтон, Лондон
20 марта 1727 г.
- Определите перемещение от поместья Вулсторп до Кенсингтона.
- Определите продолжительность жизни мистера Ньютона.
- Вычислите среднюю скорость мистера Ньютона за всю его жизнь в м / с.
- Почему уместно запрашивать среднюю скорость , а не мгновенную скорость ?
- Почему уместно запрашивать среднюю скорость , а не среднюю скорость ?
- Если г.
Вместо этого Ньютон прожил до 25 июня 1811 г., какое полное перемещение он испытал бы за свою жизнь? Где бы он умер?
- Каскадерская команда планирует сцену погони для фильма. Сценарий требует, чтобы автомобиль проехал по железнодорожному пути за мгновение до того, как поезд войдет на переезд. (Предупреждение: не пытайтесь делать это дома!) Машинист локомотива рекомендует скорость 10 м / с для безопасности, а директор хочет, чтобы машина двигалась со скоростью 30 м / с для возбуждения. Где должна быть задняя часть вагона, когда поезд находится на следующих расстояниях от переезда…
- 20 м
- 10 месяцев
- 5 месяцев
- 1 метр
(Предупреждение: не пытайтесь делать это дома!) Платформа имеет длину 16 м, ширину 3 м, а преследующую машину – 4 м в длину и 2 м в ширину. Поезд все еще движется со скоростью 10 м / с.
- Определите минимальную скорость, с которой автомобиль должен съехать с рампы.
- Вот некоторые данные о трехсегментном путешествии в экзотическое далекое место.Подсчитайте недостающие данные и заполните приведенную ниже таблицу.
Поездка из трех частей в экзотическое далекое место сегмент отключения пройденное расстояние затраченное время средняя скорость самолетом 6930 км ? 965 км / ч на такси 201 км 2,90 ч ? пешком ? 5.75 ч 4,50 км / ч всю поездку ? ? ? - Три связанных вопроса.
- Какая средняя скорость в м / с позволяет самолету долететь до любой точки Земли за час?
- Сколько времени займет перелет такого самолета из Нью-Йорка в Лос-Анджелес (3900 км) с точностью до минуты?
- Сколько с точностью до минуты долетит такой самолет из Москвы до Владивостока (6400 км)?
статистический
- трек-событий.txt
Этот файл устанавливает мировые рекорды для восьми трековых событий.- Рассчитайте скорость каждого бегуна.
- Определить…
- влияние пола на скорость.
- Влияние расстояния на скорость.
- Событие (длина в метрах)
- Мужские рекорды (секунды)
- Рекорды женщин (секунды)
следственное
- Получите информацию о поездке от двери до двери из своего дома в центр другого города на беспосадочном рейсе.Включите продолжительность двух поездок на такси, время прибытия и отправления самолета, расстояние каждой поездки на такси, расстояние полета самолета, рекомендуемое время регистрации и оценку времени, необходимого для выхода из самолета, соберите свои багаж и вызовите такси.
Рассчитайте среднюю скорость…
- первая поездка на такси
- самолет рейс
- вторая поездка на такси
- всю поездку
- Получить расписание самолетов, вылетающих из узлового аэропорта.Найдите рейс, который следует во второй пункт назначения после короткой пересадки. Используйте данные, чтобы вычислить среднюю скорость этого самолета…
- от концентратора до основного пункта назначения
- из основного пункта назначения во вторичный пункт назначения
- от концентратора до вторичного пункта назначения
- Если предположить, что это возможно, сколько времени потребуется, чтобы добраться от Земли до Марса по прямой в день их наибольшего сближения…
- ходить в обычном темпе?
- марафонская скорость?
- едет со скоростью по автостраде?
- летаете на коммерческом самолете?
- на винтовке пулей?
- на луче света?
- Космические корабли-близнецы “Вояджер-1” и “Вояджер-2” были запущены НАСА летом 1977 года с мыса Канаверал, Флорида.
По первоначальному замыслу “Вояджеры” должны были провести подробные исследования Юпитера и Сатурна. В конце концов, “Вояджер-2” продолжит исследование Урана и Нептуна. Космические аппараты все еще работают и продолжают возвращать данные о межпланетном пространстве. Расстояние, скорость и время прохождения света доступны на странице статуса миссии “Вояджера”. Используя данные этого сайта, определите величину следующих величин в м / с относительно Солнца…
космический корабль “Вояджер” количество Вояджер 1 Вояджер 2 скорость, мгновенное скорость, средний скорость, мгновенное скорость, средний - Получите необходимую биографическую информацию, необходимую для определения величины средней скорости умершего физика за всю его жизнь в м / с.
Список физиков с онлайн-биографиями можно найти в Списке физиков в Википедии.
Нет постоянных условий.
- Механика
- Кинематика
- Движение
- Расстояние и перемещение
- Скорость и скорость
- Разгон
- Уравнения движения
- Свободное падение
- Графики движения
- Кинематика и расчет
- Кинематика в двух измерениях
- Снаряды
- Параметрические уравнения
- Динамика I: Сила
- Сил
- Сила и масса
- Действие-реакция
- Масса
- Динамика
- Статика
- Трение
- Силы в двух измерениях
- Центростремительная сила
- Кодовые рамки
- Энергия
- Работа
- Энергия
- Кинетическая энергия
- Потенциальная энергия
- Энергосбережение
- Мощность
- Машины простые
- Dynamics II: Импульс
- Импульс и импульс
- Сохранение импульса
- Импульс и энергия
- Импульс в двух измерениях
- Вращательное движение
- Кинематика вращения
- Инерция вращения
- Вращательная динамика
- Статика вращения
- Угловой момент
- Энергия вращения
- Прокат
- Вращение в двух измерениях
- Сила Кориолиса
- Планетарное движение
- Геоцентризм
- Гелиоцентризм
- Всеобщая гравитация
- Орбитальная механика I
- Гравитационная потенциальная энергия
- Орбитальная механика II
- Плотность вытянутых тел
- Периодическое движение
- Пружины
- Генератор простых гармоник
- Маятники
- Резонанс
- Эластичность
- Жидкости
- Плотность
- Давление
- Плавучесть
- Расход жидкости
- Вязкость
- Аэродинамическое сопротивление
- Режимы потока
- Кинематика
- Теплофизика
- Тепло и температура
- Температура
- Тепловое расширение
- Атомная природа вещества
- Закон о газе
- Кинетико-молекулярная теория
- Фазы
- Калориметрия
- Явное тепло
- Скрытое тепло
- Химическая потенциальная энергия
- Теплопередача
- Проводимость
- Конвекция
- Радиация
- Термодинамика
- Тепло и работа
- Диаграммы давление-объем
- Двигатели
- Холодильники
- Энергия и энтропия
- Абсолютный ноль
- Тепло и температура
- Волны и оптика
- Волновые явления
- Природа волн
- Периодические волны
- Интерференция и суперпозиция
- Интерфейсы и барьеры
- Звук
- Природа звука
- Интенсивность
- Эффект Доплера (звук)
- Ударные волны
- Дифракция и интерференция (звук)
- Стоячие волны
- ударов
- Музыка и шум
- Физическая оптика
- Природа света
- Поляризация
- Эффект Доплера (световой)
- Черенковское излучение
- Дифракция и интерференция (свет)
- Тонкопленочная интерференция
- Цвет
- Геометрическая оптика
- Отражение
- Преломление
- Зеркала сферические
- Сферические линзы
- Аберрация
- Волновые явления
- Электричество и магнетизм
- Электростатика
- Электрический заряд
- Закон Кулона
- Электрическое поле
- Электрический потенциал
- Закон Гаусса
- Проводников
- Электростатические приложения
- Конденсаторы
- Диэлектрики
- Батареи
- Электрический ток
- Электрический ток
- Электрическое сопротивление
- Электроэнергия
- цепей постоянного тока
- Резисторы в цепях
- Батареи в цепях
- Конденсаторы в цепях
- Правила Кирхгофа
- Магнитостатика
- Магнетизм
- Электромагнетизм
- Закон Ампера
- Электромагнитная сила
- Магнитодинамика
- Электромагнитная индукция
- Закон Фарадея
- Закон Ленца
- Индуктивность
- цепей переменного тока
- Переменный ток
- RC цепи
- Цепи RL
- Цепи LC
- Электромагнитные волны
- Уравнения Максвелла
- Электромагнитные волны
- Электромагнитный спектр
- Электростатика
- Современная физика
- Относительность
- Пространство-время
- Масса-энергия
- Общая теория относительности
- Quanta
- Излучение черного тела
- Фотоэффект
- Рентгеновские снимки
- Антиматерия
- Волновая механика
- Волны материи
- Атомарные модели
- Полупроводники
- Конденсированное вещество
- Ядерная физика
- Изотопы
- Радиоактивный распад
- Период полураспада
- Энергия связи
- Деление
- Fusion
- Нуклеосинтез
- Ядерное оружие
- Радиобиология
- Физика элементарных частиц
- Квантовая электродинамика
- Квантовая хромодинамика
- Квантовая динамика вкуса
- Стандартная модель
- Помимо стандартной модели
- Относительность
- Фонды
- квартир
- Международная система единиц
- Гауссова система единиц
- Британо-американская система единиц
- Разные единицы
- Время
- Преобразование единиц
- Измерение
- Значащие цифры
- По порядку величины
- Графики
- Графическое представление данных
- Линейная регрессия
- Подгонка по кривой
- Исчисление
- Векторы
- Тригонометрия
- Сложение и вычитание векторов
- Векторное разрешение и компоненты
- Умножение векторов
- ссылку
- Специальные символы
- Часто используемые уравнения
- Физические константы
- Астрономические данные
- Периодическая таблица элементов
- Люди в физике
- квартир
- Назад дело
- Предисловие
- Об этой книге
- Связаться с автором
- гленнелерт.
сша
- Behance
- Твиттер
- YouTube
- гленнелерт.
- Аффилированные сайты
- hypertextbook.com
- midwoodscience.org
- Предисловие
Hot Wheelin ‘с графиками скорости, ускорения и данных
Дженни Паничи
Повар элементарный
Повар, MN
на основе оригинальной деятельности T.Trimpe, Havana Junior High, Гавана, Иллинойс, через http: // sciencepot.net / Pages / classphys.html
Сводка
Студенты будут исследовать движение игрушечных машинок и собирать данные для анализа скорости транспортного средства между различными точками (положениями) и общей скорости. Затем студенты будут использовать данные для построения графиков и анализа надежности экспериментов.
Цели обучения
Студенты будут исследовать движение и скорость игрушечных машинок. Наблюдения и прогнозы различных переменных (типа, размера игрушки) будут сделаны с другими группами студентов. Критическое мышление будет применяться при обсуждении надежности расследования. Скорость, постоянная скорость, средняя скорость и ускорение будут исследованы и записаны с использованием графиков данных.
Контекст использования
5-6 классыЭту лабораторную работу можно выполнить в классе, хотя холл или этаж спортзала / кафетерия были бы идеальными, чтобы группы студентов из 6 человек могли рассредоточиться.
Это упражнение можно легко адаптировать для использования в других условиях, включая используемые «транспортные средства».
Оборудование, необходимое для каждой группы из 6 студентов:
Метрическая палочка
малярная лента
игрушечная машинка
рабочие листы, найденные в описании деятельности
Предмет : Физика: классическая механика, общая математическая физика
Тип ресурса : Деятельность: лабораторная работа
Уровень : средний (6-8), средний (3-5)
Описание и учебные материалы
Студенты будут исследовать движение игрушечных машинок и собирать данные для анализа скорости транспортного средства между различными точками (положениями) и общей скорости.
Можно использовать любой тип игрушечного автомобиля, включая Matchbox Hot Wheels, заводной автомобиль или автомобили с дистанционным управлением. Для выполнения тестов создайте «гоночную трассу» и разместите пять учеников, вооруженных секундомерами, в различных точках трассы. Используя 5-метровую «беговую дорожку», отметьте позиции 1, 2, 3, 4 и 5 метров. Когда машина проезжает каждую точку, ученики должны записывать время в свои диаграммы данных.
После завершения трех испытаний вернитесь в класс и используйте собранные данные для анализа скорости транспортного средства между различными точками и общей скорости.Студенты используют данные для построения графиков и анализа надежности своего эксперимента.
Hot Wheelin ‘Physics (pdf) Раздаточный материал для учащихся (Acrobat (PDF) 8 КБ 25 августа 2009 г.)
Практика скорости и ускорения (pdf) (Acrobat (PDF) 5 КБ 25 августа 2009 г.

Учебные заметки и советы
Задачи во время этой лабораторной работы включают в себя удержание автомобиля на трассе, обеспечение прохождения полного расстояния и получение точных показаний времени. Это вопросы для обсуждения, поскольку мы определяем надежность наших тестов.
Оценка
Рабочие листы (лабораторные листы) определят, достигают ли учащиеся целей обучения.Наблюдение за запросами студентов во время исследования будет ключом к достижению целей обучения.
Стандарты
Физические науки – движение
1. Движение объекта можно описать с точки зрения скорости, направления и изменения положения.
6.2.2.1.1 Измерьте и вычислите скорость объекта, движущегося по прямой линии.
6.2.2.1.2 графическое положение объекта как функция времени и его скорость как функция времени. Объясните, как эти графики описывают движение объекта.
Ссылки и ресурсы
Молниеносное решение сложных физических задач
Физики разработали новый метод, который позволяет имитировать сложные вычисления с молниеносной скоростью.
Расчет, который настолько сложен, что на его выполнение на мощном настольном компьютере уходит 20 лет, теперь можно выполнить за час на обычном ноутбуке. Физик Андреас Экстрём из Технологического университета Чалмерса вместе с международными коллегами-исследователями разработал новый метод невероятно быстрого вычисления свойств атомных ядер.
Новый подход основан на концепции, называемой эмуляцией, где приблизительный расчет заменяет полный и более сложный расчет.Хотя исследователи сокращают путь, решение оказывается почти таким же. Это напоминает алгоритмы машинного обучения, но в конечном итоге исследователи разработали совершенно новый метод. Это открывает еще больше возможностей для фундаментальных исследований в таких областях, как ядерная физика.
«Теперь, когда мы можем моделировать атомные ядра с помощью этого метода, у нас есть совершенно новый инструмент для построения и анализа теоретических описаний сил между протонами и нейтронами внутри атомного ядра», – говорит руководитель исследования Андреас Экстрём, доцент кафедры Физика в Чалмерсе.
Основы для понимания нашего существования
Этот предмет может показаться нишевым, но на самом деле он имеет фундаментальное значение для понимания нашего существования, стабильности и происхождения видимой материи. Большая часть атомной массы находится в центре атома, в плотной области, называемой атомным ядром. Составляющие ядра частицы, протоны и нейтроны, удерживаются вместе чем-то, что называется сильной силой. Хотя эта сила так важна для нашего существования, никто точно не знает, как она работает.Чтобы расширить наши знания и раскрыть фундаментальные свойства видимой материи, исследователи должны иметь возможность моделировать свойства атомных ядер с большой точностью.
Фундаментальные исследования, над которыми работают Андреас Экстрём и его коллеги, проливают новый свет на самые разные темы – от нейтронных звезд и их свойств до внутренней структуры и распада ядер. Фундаментальные исследования в области ядерной физики также вносят важный вклад в астрофизику, атомную физику и физику элементарных частиц.
График энергии и радиуса изотопа кислорода 16-O для 100 000 различных параметризаций сильного ядерного взаимодействия. Используя новый метод, результаты были получены в течение нескольких минут на стандартном ноутбуке. Пунктирными линиями показаны значения экспериментальных данных. Фото: Андреас Экстрём и Йен Страндквист / Технологический университет ЧалмерсаОткрытие дверей к совершенно новым возможностям
“Я невероятно рад возможности производить расчеты с такой точностью и эффективностью.По сравнению с нашими предыдущими методами кажется, что теперь мы выполняем вычисления с молниеносной скоростью. В нашей текущей работе здесь, в Chalmers, мы надеемся улучшить метод эмуляции и провести расширенный статистический анализ наших квантово-механических моделей. Похоже, что с помощью этого метода эмуляции мы можем добиться результатов, которые ранее считались невозможными. Это, безусловно, открывает двери для совершенно новых возможностей », – говорит Андреас Экстрём.
Подробнее о математическом сокращении
Новый метод эмуляции основан на так называемом продолжении собственного вектора (EVC).Он позволяет имитировать многие квантово-механические свойства атомных ядер с невероятной скоростью и точностью. Вместо того, чтобы напрямую решать трудоемкую и сложную задачу многих тел снова и снова, исследователи создали математический ярлык, используя преобразование в специальное подпространство. Это позволяет использовать несколько точных решений для более быстрого получения приближенных решений.
Если эмулятор работает хорошо, он генерирует решения, которые почти точно – примерно на 99 процентов – аналогичны решениям исходной проблемы.Это во многом те же принципы, которые используются в машинном обучении, но это не нейронная сеть или гауссовский процесс – в основе этого лежит совершенно новый метод. Метод эмуляции EVC не ограничивается атомными ядрами, и в настоящее время исследователи изучают различные типы приложений.
Предсказанные пределы атомных ядер: ученые моделируют большую область диаграммы нуклидов
Дополнительная информация: С.Кениг и др., Продолжение Eigenvector как эффективный и точный эмулятор для количественной оценки неопределенности, Physics Letters B (2020). DOI: 10.1016 / j.physletb.2020.135814
Андреас Экстрём и др. Анализ глобальной чувствительности объемных свойств атомного ядра, Physical Review Letters (2019). DOI: 10.1103 / PhysRevLett.123.252501
Предоставлено Технологический университет ЧалмерсаСсылка : Молниеносное решение сложных физических задач (2021 г., 1 февраля) получено 13 ноября 2021 г. с https: // физ.org / news / 2021-02-complex-Physics-issues-lightning.html
Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.
карточек задач для скорости, скорости и ускорения
Скорость, скорость и ускорение – несколько тем в физике, которые часто сбивают с толку.Я преподавал этот предмет несколько лет, и студенты используют эти термины как синонимы. Одно из моих любимых занятий по решению этой проблемы – использование карточек задач.
Карточка с заданием – это именно то, на что это похоже – карточка с записанным заданием на ней. Это очень эффективный и увлекательный инструмент обучения, который можно использовать в любой предметной области. Они бывают наборами, которые могут представлять собой серию задач, действий или вопросов, нацеленных на определенный навык или тему в определенной предметной области.Каждая страница состоит как минимум из четырех карточек задач. Если вы хотите узнать, как использовать карточки задач в своем классе, вы можете найти мою запись в блоге «15 способов использования карточек задач в классе естественных наук».
На карточках с заданиями на движение я выбрал несколько ситуаций, в которых мои ученики могли различать скорость, скорость и ускорение. Я убедился, что ситуации являются реальными, чтобы помочь своим ученикам использовать свой мыслительный процесс и различать скорость, скорость и ускорение. Этот набор включает 40 карточек с заданиями, большинство из которых представляют собой реальные примеры движения.Я представил карточки либо предложениями, либо простыми и короткими фразами. В середине карточек с заданиями также есть часть, где моих учеников просят определить скорость, скорость и ускорение. Я также прошу их привести по одному примеру для каждого. Я также включил дифференциацию скорости и скорости в свои карточки задач, так как студенты часто имеют неправильные представления о каждом из этих терминов.
Есть несколько способов использования карточек задач скорости, скорости и ускорения.Это действительно зависит от учителя и способностей учеников. Их можно использовать в лабораторных условиях, в небольших группах, в классе или индивидуально.
Вот несколько идей, где можно использовать эти карточки с заданиями.
- Используйте их как предварительную оценку. В моем случае я использовал их, чтобы оценить восприятие студентами темы. Я могу подумать о том, как я буду учить этому, с тем, как мои ученики ответили на него.
- Во-вторых, я попытался использовать это как дополнительное упражнение, чтобы углубить знания и понимание моих учеников о движении.
- Третий – это инструмент оценки, с помощью которого я могу измерить, насколько мои ученики узнали после нашего обсуждения.
- Наконец, это может быть домашнее задание или домашнее задание, индивидуальное или групповое, где мои ученики могут размышлять и вспоминать предыдущие обсуждения.
Вы можете скачать набор карточек задач в моем магазине. Этот продукт включает в себя 10 страниц карточек с задачами (по 4 карточки на каждой странице), лист данных ученика (где ученики напишут свои ответы) и ключ для учителя.
Скорость звука Мероприятия и игры
Объяснение грома
Объясните своим ученикам, что когда есть гром и молния, свет и звук на самом деле возникают одновременно. Но поскольку свет распространяется быстрее звука, мы испытываем задержку, так как звуку требуется больше времени, чтобы добраться до нас. Попросите учащихся создать демонстрацию, чтобы показать, как это работает. Ваши ученики могут сделать кукольный спектакль или создать диораму, чтобы показать, как кажется, будто гром и молния случаются в разное время.Пусть ваши ученики представят свои работы своим одноклассникам. После каждой презентации попросите учащихся задать короткие вопросы и ответы.
Echoes
Прежде чем выполнять это задание, найдите в кампусе вашей школы место, где есть много места и всего одна стена поблизости. Приведите своих учеников к месту, разделите их на небольшие группы и дайте каждой группе секундомер и рулетку. Они должны найти место напротив стены и измерить расстояние между собой и стеной.Затем они хлопают в ладоши или кричат и используют секундомер, чтобы измерить, сколько времени проходит, прежде чем к ним вернется эхо. Попросите ваших учеников сделать несколько проб. Они должны записать эту информацию. Если вашим ученикам нужна дополнительная задача, попросите их вычислить расстояние / время, что даст им скорость звука.
Тайна скорости звука
Разделите учащихся на пары. Скажите своим ученикам, что они собираются создать загадочную задачу для своего партнера. Им следует написать словесную задачу, в которой их партнеру предлагается определить расстояние, на которое прошел звук.Попросите своих учеников придумать для своего партнера сложную загадку, чтобы бросить им настоящий вызов. Ваши ученики должны обменяться своими проблемами, и тогда тот, кто первым решит загадку, выиграет игру.
Пример:
Дерек крикнул через каньон, и через 7 секунд эхо вернулось. Поскольку вы знаете, что звук распространяется на 340,29 метра в секунду, вычислите расстояние до каньона.
Откуда исходит звук?
Разделите учеников на пары и раздайте каждой группе рулон бумажных полотенец.Студенты смотрят друг на друга лицом друг к другу, и один студент кладет рулон бумажного полотенца рядом со своим ухом. Другой ученик громко хлопает прямо позади своего партнера. Затем они хлопают в разных положениях: вправо, влево, далеко назад или близко. Попросите другого партнера подумать о том, как движется звук, чтобы изменить способ восприятия звука каждым человеком.
Ваши ученики должны поменяться, у кого есть рулон туалетной бумаги, и по очереди хлопать в ладоши. Ваши ученики должны отметить, откуда идет каждый хлопок и насколько далеко, по их мнению, эти хлопки.После каждого эксперимента ваши ученики получают по одному баллу за каждое точное предположение об аплодисментах своих партнеров.
Понимание скорости и скорости: сказать «НЕТ» несущественному
Заманчиво думать, что для того, чтобы быть ценным командным игроком, вы должны говорить «да» на все запросы и задачи, которые вам задают. Люди, которые всем говорят «да», обладают большой скоростью. Они всегда что-то делают, но никогда ничего не добиваются.Почему? Потому что они не думают о скорости. Понимание разницы между скоростью и скоростью изменит вашу работу. Многогранное мышление – один из важнейших навыков мышления, которому вас никто никогда не учил.
Однажды я работал на человека, который предлагал мне работать над новым проектом почти каждый день.
Это были не самые быстрые проекты, где вы тратите 15 минут на поиск решения. Это была хреновая работа.И были условия: мой босс хотел быть в курсе всего, а я ни за что не получил должного.
Я помню свой ответ: «Звучит потрясающе, но это не для меня. Я достаточно занят.
Сказать «нет» своему боссу, особенно так часто, как я, считалось рискованным для вашей карьеры. Я был новичком, поэтому меня в первую очередь бросали на все эти дерьмовые работы.
Разнообразие наборов навыков, необходимых для их достижения, заставило бы меня плохо выглядеть (возможно, тонкий момент этого посвящения).Более того, моя и без того большая рабочая нагрузка увеличилась бы из-за проектов, которые не двигали меня вперед. Это было мое первое знакомство с занятой работой, работой, которая занимает вас, но не дает вам того, чего вы хотите.
Мои благонамеренные коллеги были удивлены. «Ты ничего не добьешься с таким отношением», – отводили меня в сторону, чтобы сказать мне.
Проблема заключалась в том, что я не собирался ничего добиваться, говоря «да» многим работам, которые отнимали много времени, не являлись причиной, по которой меня наняли, и не оставляли мне времени для развития своего ремесла, что я и делал. хотел сделать.
Я отклонил предложение о работе в три раза больше, чем мне платили на этой работе, потому что я хотел работать с лучшими людьми в мире над очень специфическим навыком – навыком, который я не мог получить по закону нигде, кроме как в спецслужба.
Все, что мешало оттачивать это ремесло, было врагом. Все, что не соответствовало цели, было делом.
В течение первых семи лет я почти не отходил от рабочего места, работая по 12–16 часов в день шесть дней в неделю.
Так много работать с невероятными людьми было потрясающе и вдохновляло. Я никогда не узнал так много за такой короткий промежуток времени.
Конечно, предложения работы – это хорошие проблемы. Многим людям сложно найти работу, и вот я, спустя несколько недель после университета, отказался от моего босса. Но сказать «да» всему – это быстрый путь к посредственности .
«Разница между успешными людьми и очень успешными людьми в том, что очень успешные люди говорят« нет »почти всему.”
– Уоррен Баффет
Я получил сокращение зарплаты на две трети, чтобы работать в разведывательном агентстве, чтобы я мог работать с невероятно умными людьми в очень узких областях (кибербезопасность). Я был готов пойти ва-банк. Так что нет, я не собирался говорить «да» вещам, которые не помогали мне оттачивать мастерство, над которым я так много отказался.
«Вместо того, чтобы спрашивать, сколько задач вы можете выполнить с учетом вашего рабочего времени, – пишет Мортен Хансен в книге« Great at Work, », – спросите, от скольких вы можете отказаться, учитывая то, что вы должны делать, чтобы преуспеть.«Я сделал то, что мне нужно было сделать, чтобы сохранить работу. Как сказал Джон Стюарт Милль, «как можно меньше, сколько нужно».
Делать больше не всегда продвигает вас вперед. Чтобы понять, почему, давайте вернемся к первокурснику физики.
Разница между скоростью и скоростью
Скорость и скорость – разные вещи. Скорость – это расстояние, пройденное с течением времени. Я могу бегать по кругу с большой скоростью и проехать несколько миль таким образом, но я никуда не денусь. Скорость измеряет смещение.Он знает направление.
Многие люди думают об одном измерении (скорости). Почти всех этих людей минуют люди, мыслящие многомерно (скорость).
Подумайте об этом так: я хочу попасть из Нью-Йорка в Лос-Анджелес. Скорость летает по кругу вокруг Манхэттена, а скорость прыгает на прямом рейсе из Джона Кеннеди в Лос-Анджелес.
«Люди думают, что сосредоточение означает сказать« да »тому, на чем нужно сосредоточиться. Но это вовсе не то, что это значит. Это означает отказ от сотен других хороших идей.Выбирать нужно внимательно. На самом деле я горжусь тем, чего мы не сделали, как тем, что сделал я. Инновации говорят «нет» 1000 вещам ».
– Стив Джобс
Когда вы на работе, вам нужно знать, что вам нужно делать, чтобы сохранить работу. Вам необходимо знать ставки стола. Тогда вам нужно различать задачи, которые предлагают большую скорость, и те, которые предлагают скорость .
Вот три способа увеличить скорость:
- По мере возможности, безжалостно сбривайте ненужные задачи, приоритеты, встречи и BS. Вложите все свои силы в действительно важные проекты.
- Не полагайтесь на свою силу воли, чтобы сказать «нет»; вместо этого создайте системы, которые помогут вам отвлечься. У меня есть два друга, которые несколько лет назад были примерно одинакового веса. Примерно в то же время одному из них поставили диагноз целиакия (непереносимость глютена). Он сразу же начал худеть после изменения диеты. Увидев это, другой мой друг решил, что он тоже сядет на диету, чтобы похудеть. Поскольку они оба много ели, они оба часто оказывались в ситуациях, когда им приходилось делать выбор в пользу здорового питания.У человека с целиакией развилось « автоматическое поведение »; ему нужно было избегать глютена, если он хотел оставаться здоровым и безболезненным. Другой человек, однако, должен был продолжать делать положительный выбор, и в конечном итоге через несколько недель упал и вернулся к своим прежним привычкам в еде. Другой пример: одним из моих управленческих принципов было «без утренних собраний». Это правило позволяло команде непрерывно работать над самым важным. Конечно, из этого правила были исключения, но по умолчанию каждый день у вас был трехчасовой отрезок времени, когда вы были в своих лучших силах, чтобы по-настоящему сдвинуть иглу.
- И, наконец, сделайте то же, что и я, и скажите своему боссу «нет». Наилучшим способом, который я нашел для этого ответа, был тот же прием, который эксперт по переговорам Крис Восс упомянул в недавнем выпуске подкаста: просто спросите: «Как я должен это сделать?» учитывая все остальное на вашей тарелке. Объясните, что отказ означает, что вы будете лучше справляться с задачами, которые наиболее важны для вашей работы, и свяжите эти задачи с результатами работы вашего начальника.
Читать далее
Восемь способов сказать «нет» с изяществом и стилем
Speed - Преподавание и обучение
Различия и ценности
Неправильный путь: Скорость – это просто расстояние-время, вот и все.
Правые линии: Расстояние – это разница между двумя точками на вашем пути. Чтобы узнать свою скорость, вам также понадобится временной интервал, разница между двумя временами на часах (когда вы были в местах). Таким образом, скорость рассчитывается из разницы в местоположении по пути
и разницы во времени (дня)
.
Скорость всегда с чьей-то точки зрения
Думая об обучении
Где я сейчас?
– вопрос, на который необходимо указать позицию (5 км к северо-востоку от Вустера).
Который сейчас час?
– это вопрос, на который нужно время для ответа (12:24 в четверг).
Повторите эти вопросы после путешествия, и вы получите другую должность и другое время.
Чтобы найти скорость, вам нужно объединить две позиции и, возможно, дополнительную информацию, чтобы найти расстояние, пройденное в вашем путешествии, а также объединить два показания часов, чтобы определить продолжительность вашего путешествия.
Размышляя об учении
Попытки срезать углы, чтобы упростить вещи, часто накапливают трудности на будущее.Это место, о котором нужно позаботиться. Мы бы посоветовали вам избегать использования только времени
, если вы не имеете в виду время суток. Избегайте . Сколько времени для этого путешествия?
, заменив на что-то более естественное:
Учитель: Сколько времени длилось путешествие?
Такая формулировка подразумевает длительность, промежуток времени. Расстояние – меньшая проблема, поскольку мы с меньшей вероятностью будем использовать это слово для обозначения многих вещей, как мы это делаем для времени (которое часто используется для обозначения интервала времени, а также времени на часах).
Мы бы посоветовали вам вести беседу, помня о следующих точно сформулированных вычислениях (хотя это частный вопрос, который, вероятно, не будет делиться с учениками явным образом).
расстояние = позиция конец – позиция начало
продолжительность = время конец – время начало
скорость средняя = расстояние продолжительность
Тогда и, возможно, только тогда вы сможете использовать подобные отношения с некоторой уверенностью, что вы будете общаться четко:
скорость = расстояние время
Или, может быть, более услужливо:
скорость = расстояние продолжительность
.