Главная
Кинематические формулы физика: Ошибка: 404 Материал не найден

Кинематические формулы физика: Ошибка: 404 Материал не найден

Содержание

Графики зависимости кинематических величин от времени при РПД и РУД

Механическое движение — это изменение положения тела (или частей тела) в пространстве относительного других тел с течением времени.

В свою очередь механическое движение бывает двух видов — равномерным, при котором тело за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения, и неравномерным, при котором тело за любые равные промежутки времени совершает разные перемещения.

Вспомним основные формулы для равномерного и неравномерного движения.

Если движение равномерное, то:

Скорость тела не меняется с течением времени. Что бы найти скорость тела, необходимо путь, который прошло тело за некоторый промежуток времени, разделить на этот промежуток времени

Это уравнение называется уравнением перемещения.

Это уравнение называется кинематическим уравнением равномерного движения

.

Для равноускоренного движения:

Ускорение тела не изменяется с течением времени. Ускорение есть величина, равная отношению изменения скорости тела, к промежутку времени, в течении которого это изменение произошло.

Уравнение скорости для равноускоренного движения имеет вид:

Это уравнение называется уравнением перемещения для равноускоренного движения.

Кинематическое уравнение равноускоренного движения имеет вид:

Для большей наглядности движение можно описывать с помощью графиков.

Рассмотрим зависимость ускорения, которым может обладать тело вследствие своего движения, от времени.

Если по горизонтальной оси (оси абсцисс) откладывать в определенном масштабе время, прошедшее с начала отсчета времени, а по вертикальной оси (оси ординат) — тоже в соответствующем масштабе — значения ускорения тела, то полученный график будет выражать зависимость ускорения тела от времени.

Для равномерного прямолинейного движения график зависимости ускорения от времени имеет вид прямой, которая совпадает с осью времени, т.к. ускорение при равномерном движении равно нулю.

Для равноускоренного движения график ускорения также имеет вид прямой, параллельной оси времени. При этом график располагается над осью времени, если тело движется ускоренно, или под осью времени, если тело движется замедленно.

Если же по оси ординат откладывать значение не ускорения, а скорости тела, то можно получить график скорости.

Для равномерного движения график скорости имеет вид прямой, параллельной оси времени. График скорости располагается над осью времени, если тело движется по оси Х, и под осью времени, если тело движется против оси Х.

Такие графики показывают, как изменяется скорость с течением времени, т. е. как скорость зависит от времени. В случае прямолинейного равномерного движения эта зависимость состоит в том, что скорость с течением временине меняется.

Поэтому график скорости представляет собой прямую, параллельную оси времени.

По графику скорости можно узнать абсолютное значение перемещения тела за данный промежуток времени. Оно численно равно площади закрашенного прямоугольника: верхнего, если тело движется в сторону положительного направления, или нижнего — в случае движения тела в отрицательном направлении.

Действительно, площадь прямоугольника равна произведению его сторон:

где a и b стороны прямоугольника.

Но одна из сторон в определенном масштабе равна времени, а другая — скорости. А их произведение как раз и равно абсолютному значению перемещения тела. При этом перемещение будет положительным, если проекция вектора скорости положительна, или отрицательным, если проекция вектора скорости отрицательна.

При равноускоренном движении тела, происходящем вдоль координатной оси X, скорость с течением времени не остается постоянной, а меняется со временем согласно формуле

Т.

е. скорость является линейной функцией, и поэтому графики скорости имеют вид прямой, наклоненных к оси времени. Причем, чем больше угол наклона, тем большую скорость имеет тело. На представленном графике прямая 1 соответствует движению с положительным ускорением и некоторой начальной скоростью, прямая 2 — движению с отрицательным ускорением и начальной скоростью равной нулю.

По графику скорости при равноускоренном движении также можно узнать абсолютное значение перемещения тела за данный промежуток времени. Оно численно равно площади заштрихованной трапеции для тела 1, и прямоугольного треугольника

для второго тела. Действительно, например, площадь трапеции равна произведению полу суммы её оснований на высоту. В представленном случае, в определенном масштабе, высота трапеции равна времени, а основания — начальной и конечной скорости. При этом проекция перемещения для первого тела будет положительной.

Для второго тела, прямоугольного треугольника, проекция перемещения равна половине произведения его катетов. Т.е. это время и конечная скорость тела. Проекция перемещения — отрицательна.

Теперь рассмотрим зависимость пройденного пути от времени

.

Как и в предыдущих случаях, по оси абсцисс будем откладывать время, с момента начала движения, а по оси ординат — путь.

Для равномерного движения график зависимости пути от времени представляет собой прямую линию, т.к. зависимость — линейная.

При этом наклон графика к оси времени зависит от модуля скорости: чем больше скорость, тем больший угол наклона и тем большая скорость движения тела.

При равноускоренном движении графиком будет являться ветка параболы, т.к. зависимость, в этом случае, будет квадратичной. И чем больше ускорение, с которым движется тело, тем сильнее график будет прижиматься к оси ординат

.

Теперь перейдем к рассмотрению зависимости перемещения от времени.

Рассмотрим равномерное движение. Т.к. при равномерном движении перемещение линейно зависит от времени, то графиком будет являться прямая линия. Направление и угол наклона графика к оси времени будет зависеть от проекции вектора скорости на координатную ось.

Так, в нашем случае, тела 2 и 3 движутся в положительном направлении оси Х, при этом скорость третьего тела больше скорости второго. А тело 1 — в направлении, противоположном направлению оси

Х, поэтому график располагается под осью времени.

Для равноускоренного движения графиком перемещения является парабола, положение вершины которой зависит от направлений начальной скорости и ускорения тела.

Для 1-го тела ускорение меньше нуля, начальная скорость равна нулю. Для 2-го тела ускорение и начальная скорость тела больше нуля. Для 3-го тела ускорение больше нуля, начальная скорость меньше нуля. У 4-го тела начальная скорость и ускорение меньше нуля. Для 5-го тела ускорение больше нуля, а начальная скорость равна нулю. Шестое тело двигается замедленно с некоторой начальной скоростью.

Рассмотрим зависимость координаты тела от времени.

Если по оси абсцисс откладывать в определенном масштабе время, прошедшее с начала отсчета времени, а по оси ординат — тоже в соответствующем масштабе — значения координаты тела, полученный график будет выражать зависимость координаты тела от времени (его также называют графиком движения). Для равноускоренного движения графиком движения, как и в случае перемещения, является парабола, положение вершины которой также зависит от направлений начальной скорости и ускорения.

График равномерного движения представляет собой прямую линию. Это значит, что координата линейно зависит от времени.

В случае прямолинейного движения тела графики дви­жения дают полное решение за­дачи механики, так как они позволяют найти поло­жение тела в любой момент времени, в том числе и в моменты времени, предшество­вавшие начальному моменту (если предполо­жить, что тело двигалось с такой же ско­ростью и до начала отсчета времени).

С помощью графика движения можно определить:

– координаты тела в любой момент времени;

– путь, пройденный телом за некоторый промежуток времени;

– время, за которое пройден какой-то путь;

– кратчайшее расстояние между телами в любой момент времени;

– момент и место встречи и т.д.

По виду графиков зависи­мости координаты от времени можно судить и о скорости дви­жения. Ясно, что скорость тем больше, чем круче график, т. е. чем больше угол между ним и осью времени (чем больше этот угол, тем больше изме­нение координаты за одно и то же время).

При этом надо помнить, что график зависимости координаты тела от времени не следует путать с траекторией движения тела — прямой, во всех точках которой тело побывало при своем движении.

Основные выводы:

– Механическое движение для большей наглядности можно описывать с помощью графиков:

– Зависимости скорости от времени

– Ускорения от времени

– Координаты тела от времени

– И зависимости перемещения тела от времени, в течении которого это перемещение произошло.

механика фізика формулы

Молекулярная физика. Электричество. Оптика. Онлайн-калькуляторы. Таблицы. Механика Основные формулы. 1. Кинематика. 1.1 Скорость тела. v — скорость, s — путь, пройденный телом, t — промежуток времени, за который пройден путь s. 1.2 Средняя скорость тела на участке пути. vср — средняя скорость на участке пути, s — длина участка пути, t — промежуток времени, за который пройден участок пути s. 1.3 Средняя скорость при неравномерном движении.

Сборник «Формулы по физике» представляет собой краткий справочник по основным формулам курса физики, предназначенный для учащихся лицея-интерната естественных наук. Лицей-интернат естественных наук 2011 г. 2. Механика. Кинематика прямолинейного движения. 1.

Формулы по физике 10 класс. Новости науки, физики и не только. Найти: Механика. Оптика. Колебания и волны. Механика. Максимальная высота подъема тела, брошенного под углом к горизонту. Тут мы использовали

Формулы «Механика». 1. Прямолинейное равномерное движение. Скорость [м/с] (проекция).

механика физика – основные формулы по механике с пояснениями, классическая механика, мощность, вес тела, работа, сила, энергия, закон Гука, шпаргалка. Сила трения. F — сила трения, Н; N — сила реакции опоры, Н; μ — коэффициент трения. Сила тяжести формула: F — сила тяжести Н; g – коэффициент силы тяжести (постоянная величина), м/с2. m — масса тела, кг. Гравитационная сила формула: F — гравитационная сила, Н; G — гравитационная постоянная, Н·м2/кг2

Формулы механики. Механика делится на три раздела: кинематику, динамику и статику. В разделе кинематика рассматриваются такие кинематические характеристики движения, как перемещение, скорость, ускорение. Здесь необходимо использовать аппарат дифференциального и интегрального исчисления.

1. механика. 2. основы молекулярной физики и термодинамики. 3. электричество и магнетизм. 4. оптика. 5. элементы квантовой, атомной, ядерной физики, физики твёрдого тела. ФИЗИКА: основные формулы, связи между физическими величинами. Полицинский Е.В. ФИЗИКА: основные формулы, связи между физическими величинами. УДК 53(075) ББК 22.3:74.202я73. П50.

Физика для всех. Поиск по сайту. ФИЗИКА. Разделы физики. Квантовая физика. Колебания и волны. Механика. Динамика. Кинематика. Оптика.

Физика – естественная наука, изучающая закономерные явления природы, структуру и свойства материи. Ее значение в мире сложно переоценить. Исследования и достижения в этой области приводят к новым открытиям, разработкам. Полученные знания используются повсеместно: в быту, на производствах, в новейших технологиях. Знания термодинамики предоставили возможность автомобилестроению, изучение в области.

Основные формулы механики в физике с пояснениями. Александра Косенко. 13 Июля 2020. Содержание: Что изучает механика в физике. Основные направления, формулы и пояснения. Кинематика. Механическое движение.

Физика – одна из самых удивительных наук! Физика столь интенсивно развивается, что даже лучшие педагоги сталкиваются с большими трудностями, когда им надо рассказать о современной науке. Данный ресурс поможет эффективно и интересно изучать физику. Учите физику! Главная. Новости.

Основные формулы молекулярной физики и термодинамики. Закончим раздел механики формулами по колебаниям и волнам и перейдем к молекулярной физике и термодинамике. Коэффициент полезного действия, закон Гей-Люссака, уравнение Клапейрона-Менделеева – все эти милые сердцу формулы собраны ниже. Кстати! Для всех наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы. Формулы, термодинамика. Основные формулы по физике: электричество.

Предварительный просмотр: Формулы физики для подготовки к ЕГЭ – Механика. Формула. Название формулы. Физические величины. КИНЕМАТИКА ТОЧКИ. Равномерное прямолинейное движение. – перемещение (м, метр). S – путь (м, метр). – ускорение (м/с2).

ЕГЭЕГЭ.РФ ЕГЭ-2021 Физика, Механика. ЕГЭ МатематикаЕГЭ Физика ОГЭ Математика ОГЭ Физика. Формулы для ЕГЭ-2021 по физике. Механика. Кинематика. Равноускоренное движение: Ускорение: `a=(v-v_0)/t`. Скорость

2. 1. Кинематика. 2.1.1. Механическое движение. Физические модели реальных тел, используемые в механике. Система отсчета. Траектория. Виды движений. 2.1.2. Кинематические уравнения движения. Длина пути и вектор перемещения. 2.1.3. Кинематические характеристики. Скорость. 2.1.4. Кинематические характеристики. Ускорение. 2.1.5. Поступательное и вращательное движение твердого тела. 2.1.6. Связь между кинематическими характеристиками при различных видах движений.

Молекулярная физика и газы >>. Механика. № п/п. Наименование параметра. Формула. Обозначения. 1.1. Средняя скорость. Δr ― перемещение материальной точки за интервал времени Δt. 1.2. Средняя путевая скорость.

формулы Молекулярная физика и термодинам. Microsoft Word Document 129.2 KB. Download. Таблицы формул 8 класса. Формулы МЕХАНИКА. молекулярная физика, термодинамика, эл. ток. ВИДЕОМАТЕРИАЛЫ. Другие таблицы.

Формулы по механике. Основные формулы школьного курса механики. Скачать формулы по механике в виде файла jpg. Формула. Обозначения. Комментарий. Формула квадратов скоростей (Перемещение при равноускоренном движении.) Уравнение прямолинейного равноускоренного движения. Движение под действием силы тяжести.

Более пятидесяти формул, разделенные по категориям физики: кинетика, динамика, статика . Более 50 основных формул по физике с пояснением. Опубликовано: 21 июня 2019 0. Мы собрали основные формулы по физике с пояснениями в картинках. Более пятидесяти формул, разделенные по категориям физики: кинетика, динамика, статика, молекулярка, термодинамика, электричество, магнетизм, оптика, кинетика. Это не статья, а огромная шпаргалка по физике! Содержание.

Движение по окружности-Теория.Скорость в физике

На главную Теория Задачи Учёные Интересные статьи Шкала скоростей

Kинематика равномерного вращения по окружности

При движении по окружности с постоянной по величине линейной скоростью v тело испытывает направленное к центру окружности постоянное центростремительное ускорение

aц = v2/R,

где R – радиус окружности.

Вывод формулы для центростремительного ускорения

По определению

На рисунке треугольники, образованные векторами перемещений и скоростей, подобны. Учитывая, что |r1| = |r2| = R и |v1| = |v2| = v, из подобия треугольников находим:

откуда

Поместим начало координат в центр окружности и выберем плоскость, в которой лежит окружность, за плоскость (x, y). Положение точки на окружности в любой момент времени однозначно определяется полярным углом j, измеряемым в радианах (рад), причем
x = R cos(j + j0), y = R sin(j + j0),

где j0 определяет начальную фазу (начальное положение точки на окружности в нулевой момент времени).

В случае равномерного вращения угол j, измеряемый в радианах, линейно растет со временем:

j = wt,

где w называется циклической (круговой) частотой. Размерность циклической частоты: [w] = c-1 = Гц.

Циклическая частота равна величине угла поворота (измеренном в рад) за единицу времени, так что иначе ее называют угловой скоростью.

Зависимость координат точки на окружности от времени в случае равномерного вращения с заданной частотой можно записать в виде:

x = R cos(wt + j0),
y = R sin(wt + j0).

Время, за которое совершается один оборот, называется периодом T.

Частота

n = 1/T.

Размерность частоты: [n] = с-1 = Гц.

Связь циклической частоты с периодом и частотой: 2p = wT, откуда

w = 2p/T = 2pn.

Связь линейной скорости и угловой скорости находится из равенства: 2pR = vT, откуда

v = 2pR/T = wR.

Выражение для центростремительного ускорения можно записать разными способами, используя связи между скоростью, частотой и периодом:

aц = v2/R = w2R = 4p2n2R = 4p2R/T2.

Связь поступательного и вращательного движений

Основные кинематические характеристики движения по прямой с постоянным ускорением: перемещение s, скорость v и ускорение a. Соответствующие характеристики при движении по окружности радиусом R: угловое перемещение j, угловая скорость w и угловое ускорение a (в случае, если тело вращается с переменной скоростью). Из геометрических соображений вытекают следующие связи между этими характеристиками:

перемещение sугловое перемещение j = s/R;
скорость vугловая скорость w = v/R;
ускорение aугловое ускорение a = a/R.

Все формулы кинематики равноускоренного движения по прямой могут быть превращены в формулы кинематики вращения по окружности, если сделать указанные замены. Например:

s = vtj = wt,
v = v0 + atw = w0 + at.

Связь между линейной и угловой скоростями точки при вращении по окружности можно записать в векторной форме. Действительно, пусть окружность с центром в начале координат расположена в плоскости (x, y). В любой момент времени вектор R, проведенный из начала координат в точку на окружности, где находится тело, перпендикулярен вектору скорости тела v, направленному по касательной к окружности в этой точке. Определим вектор w, который по модулю равен угловой скорости w и направлен вдоль оси вращения в сторону, которая определяется правилом правого винта: если завинчивать винт так, чтобы направление его вращения совпадало с направлением вращения точки по окружности, то направление движения винта показывает направление вектора w. Тогда связь трех взаимно перпендикулярных векторов R, v и w можно записать с помощью векторного произведения векторов:

v = wR.
Задачи на эту тему

12-к. Графическое описание движений

      § 12-к. Графическое описание движений

В самом начале изучения кинематики мы отметили, что движение тел можно описывать графически, и привели пример графика зависимости пути от времени (см. § 12-а). Теперь мы знаем, что движение тел характеризуется и другими величинами: перемещением, скоростью, ускорением. Они тоже могут быть отражены на графиках.

Графики для прямолинейного равномерного движения:

Слева – графики зависимости от времени проекций перемещений четырёх разных тел, движущихся с различными скоростями. Медленнее всех вдоль оси Х движется первое тело: его скорость 0,3 м/с сонаправлена оси X. Быстрее всех движется четвёртое тело: его скорость 1 м/с противонаправлена оси Х (на что указывает отрицательное значение проекции). Точка пересечения графиков в момент времени 10 с означает, что тела 1 и 2 имели равные проекции перемещений: 8 м. Аналогично, тела 3 и 4 в момент времени 8 с тоже имели равные проекции перемещений: по –3 м. А что вы скажете про 2 и 4 тела?

Справа – графики зависимости от времени проекций скоростей этих тел (на прежнюю ось). Все четыре линии показывают, что все проекции скоростей с течением времени не меняются. А что иллюстрируют цветные прямоугольники? – вероятно, спросите вы.

Обратим внимание: площадь прямоугольника, заключённого между линией графика проекции скорости, осью абсцисс и двумя выбранными ординатами, численно равна пути, пройденному телом за интервал времени между выбранными моментами. Например, площадь под первым графиком за интервал времени с 0 до 10 с численно равна трём. Взглянув на первый график слева, мы видим: проекция перемещения изменилась с 5 до 8 м, то есть на 3 м за то же время.

Графики для прямолинейного равноускоренного движения не для всех величин являются прямолинейными (см. выше). С чем это связано?

Как вы узнали в § 12-й, при равноускоренном движении проекции перемещения зависят от времени по квадратичному закону. Графически это выражается частями парабол (см. левую часть чертежа, внизу). Наряду с этим в § 12-и вы узнали, что при равноускоренном движении проекции мгновенной скорости зависят от времени по линейному закону. Графически это выражается прямыми линиями (см. среднюю часть чертежа, которую мы построили по значениям из левой части). Справа показано, что проекции ускорений тех же тел не изменяются с течением времени, так как их движения равноускоренные.

С точки зрения физики, графики зависимостей кинематических величин от времени несут ту же информацию, что и алгебраические формулы. Поэтому вы можете использовать алгебраический и графический способы как равноправные.

В вашем браузере отключен Javascript.
Чтобы произвести расчеты, необходимо разрешить элементы ActiveX!