-->
Îïðåäåëåíèå êèíåìàòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê äâèæåíèÿ ñ ïîìîùüþ ãðàôèêîâ (îêîí÷àíèå)
ìîé ÞÒÓÁ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!
ìîé ÒÅËÅÃÐÀÌ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Ôèçèêà 10 êëàññ. Ìÿêèøåâ

Ãëàâà 1. Êèíåìàòèêà òî÷êè è òâ¸ðäîãî òåëà

 


§ 11. Îïðåäåëåíèå êèíåìàòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê äâèæåíèÿ ñ ïîìîùüþ ãðàôèêîâ (îêîí÷àíèå)

Íà÷èíàÿ ñ ìîìåíòà âðåìåíè t = 2 ñ, òàíãåíñ óãëà íàêëîíà ñòàíîâèòñÿ îòðèöàòåëüíûì, à åãî ìîäóëü óâåëè÷èâàåòñÿ, ýòî îçíà÷àåò, ÷òî äâèæåíèå òî÷êè ïðîèñõîäèò â íàïðàâëåíèè, ïðîòèâîïîëîæíîì íà÷àëüíîìó, ïðè ýòîì ìîäóëü ñêîðîñòè äâèæåíèÿ óâåëè÷èâàåòñÿ.

Ìîäóëü ïåðåìåùåíèÿ ðàâåí ìîäóëþ ðàçíîñòè êîîðäèíàò òî÷êè â êîíå÷íûé è íà÷àëüíûé ìîìåíòû âðåìåíè è ðàâåí 6 ì.

Ãðàôèê çàâèñèìîñòè ïðîéäåííîãî òî÷êîé ïóòè îò âðåìåíè, ïîêàçàííûé íà ðèñóíêå 1.42 îòëè÷àåòñÿ îò ãðàôèêà çàâèñèìîñòè ïåðåìåùåíèÿ îò âðåìåíè (ñì. ðèñ. 1.41).

Ãðàôèê çàâèñèìîñòè

Âàæíî
Êàê áû íè áûëà íàïðàâëåíà ñêîðîñòü, ïóòü, ïðîéäåííûé òî÷êîé, íåïðåðûâíî óâåëè÷èâàåòñÿ.

Âûâåäåì çàâèñèìîñòü êîîðäèíàòû òî÷êè îò ïðîåêöèè ñêîðîñòè. Ñêîðîñòü υx = υ0x + axt, îòñþäà

 ñëó÷àå x0 = 0, àõ > 0 è υx > υ0x ãðàôèê çàâèñèìîñòè êîîðäèíàòû îò ñêîðîñòè ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïàðàáîëó (ðèñ. 1.43). Ïðè ýòîì, ÷åì áîëüøå óñêîðåíèå, òåì âåòâü ïàðàáîëû áóäåò ìåíåå êðóòîé. Ýòî ëåãêî îáúÿñíèòü, òàê êàê, ÷åì áîëüøå óñêîðåíèå, òåì ìåíüøå ðàññòîÿíèå, êîòîðîå äîëæíà ïðîéòè òî÷êà, ÷òîáû ñêîðîñòü óâåëè÷èëàñü íà òî æå çíà÷åíèå, ÷òî è ïðè äâèæåíèè ñ ìåíüøèì óñêîðåíèåì.

 ñëó÷àå àõ < 0 è υ0x > 0 ïðîåêöèÿ ñêîðîñòè áóäåò óìåíüøàòüñÿ. Ïåðåïèøåì óðàâíåíèå (1.17) â âèäå ãäå à = |àx|. Ãðàôèê ýòîé çàâèñèìîñòèìîñòè — ïàðàáîëà ñ âåòâÿìè, íàïðàâëåííûìè âíèç (ðèñ. 1.44).

Óñêîðåííîå äâèæåíèå. Ïî ãðàôèêàì çàâèñèìîñòè ïðîåêöèè ñêîðîñòè îò âðåìåíè ìîæíî îïðåäåëèòü êîîðäèíàòó è ïðîåêöèþ óñêîðåíèÿ òî÷êè â ëþáîé ìîìåíò âðåìåíè ïðè ëþáîì òèïå äâèæåíèÿ.

Ïóñòü ïðîåêöèÿ ñêîðîñòè òî÷êè çàâèñèò îò âðåìåíè òàê, êàê ïîêàçàíî íà ðèñóíêå 1.45. Î÷åâèäíî, ÷òî â ïðîìåæóòêå âðåìåíè îò 0 äî t3 äâèæåíèå òî÷êè âäîëü îñè X ïðîèñõîäèëî ñ ïåðåìåííûì óñêîðåíèåì. Íà÷èíàÿ ñ ìîìåíòà âðåìåíè, ðàâíîãî t3, äâèæåíèå ðàâíîìåðíîå ñ ïîñòîÿííîé ñêîðîñòüþ υDx. Ïî ãðàôèêó ìû âèäèì, ÷òî óñêîðåíèå, ñ êîòîðûì äâèãàëàñü òî÷êà, íåïðåðûâíî óìåíüøàëîñü (ñðàâíèòå óãîë íàêëîíà êàñàòåëüíîé â òî÷êàõ  è Ñ).

Èçìåíåíèå êîîðäèíàòû õ òî÷êè çà âðåìÿ t1 ÷èñëåííî ðàâíî ïëîùàäè êðèâîëèíåéíîé òðàïåöèè OABt1, çà âðåìÿ t2 — ïëîùàäè OACt2 è ò. ä. Êàê âèäèì ïî ãðàôèêó çàâèñèìîñòè ïðîåêöèè ñêîðîñòè îò âðåìåíè ìîæíî îïðåäåëèòü èçìåíåíèå êîîðäèíàòû òåëà çà ëþáîé ïðîìåæóòîê âðåìåíè.

Ïîñòðîéòå ãðàôèê çàâèñèìîñòè óñêîðåíèÿ òî÷êè îò âðåìåíè, åñëè υx = 2t2.

ïðîåêöèÿ ñêîðîñòè

Ïî ãðàôèêó çàâèñèìîñòè êîîðäèíàòû îò âðåìåíè ìîæíî îïðåäåëèòü çíà÷åíèå ñêîðîñòè â ëþáîé ìîìåíò âðåìåíè, âû÷èñëÿÿ òàíãåíñ óãëà íàêëîíà êàñàòåëüíîé ê êðèâîé â òî÷êå, ñîîòâåòñòâóþùåé äàííîìó ìîìåíòó âðåìåíè. Èç ðèñóíêà 1.46 ñëåäóåò, ÷òî â ìîìåíò âðåìåíè t1 ïðîåêöèÿ ñêîðîñòè ïîëîæèòåëüíà.  ïðîìåæóòêå âðåìåíè îò t2 äî t3 ñêîðîñòü ðàâíà íóëþ, òåëî íåïîäâèæíî.  ìîìåíò âðåìåíè t4 ñêîðîñòü òàêæå ðàâíà íóëþ (êàñàòåëüíàÿ ê êðèâîé â òî÷êå D ïàðàëëåëüíà îñè àáñöèññ). Çàòåì ïðîåêöèÿ ñêîðîñòè ñòàíîâèòñÿ îòðèöàòåëüíîé, íàïðàâëåíèå äâèæåíèÿ òî÷êè èçìåíÿåòñÿ íà ïðîòèâîïîëîæíîå.

Âàæíî
Åñëè èçâåñòåí ãðàôèê çàâèñèìîñòè ïðîåêöèè ñêîðîñòè îò âðåìåíè, ìîæíî îïðåäåëèòü óñêîðåíèå òî÷êè, à òàêæå, çíàÿ íà÷àëüíîå ïîëîæåíèå, îïðåäåëèòü êîîðäèíàòó òåëà â ëþáîé ìîìåíò âðåìåíè, ò. å. ðåøèòü îñíîâíóþ çàäà÷ó êèíåìàòèêè. Ïî ãðàôèêó çàâèñèìîñòè êîîðäèíàòû îò âðåìåíè ìîæíî îïðåäåëèòü îäíó èç ñàìûõ âàæíûõ êèíåìàòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê äâèæåíèÿ — ñêîðîñòü. Êðîìå ýòîãî, ïî óêàçàííûì ãðàôèêàì ìîæíî îïðåäåëèòü òèï äâèæåíèÿ âäîëü âûáðàííîé îñè: ðàâíîìåðíîå, ñ ïîñòîÿííûì óñêîðåíèåì èëè äâèæåíèå ñ ïåðåìåííûì óñêîðåíèåì.

Êëþ÷åâûå ñëîâà äëÿ ïîèñêà èíôîðìàöèè ïî òåìå ïàðàãðàôà.
Ãðàôèêè çàâèñèìîñòè êèíåìàòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê

Âîïðîñû ê ïàðàãðàôó

    1. Êàê ïî ãðàôèêó çàâèñèìîñòè ïðîåêöèè ñêîðîñòè îò âðåìåíè îïðåäåëèòü:

    1) ìîäóëü ïåðåìåùåíèÿ;       2) ïóòü, ïðîéäåííûé òî÷êîé?

    2. Ìîæåò ëè ïóòü áûòü îòðèöàòåëüíûì?

    3. Êàê ïî ãðàôèêó çàâèñèìîñòè êîîðäèíàòû îò âðåìåíè îïðåäåëèòü ïðîåêöèè ñêîðîñòè â ðàçíûå ìîìåíòû âðåìåíè?

    4. Ìîæíî ëè ñêàçàòü, ÷òî ïðè ðàâíîçàìåäëåííîì äâèæåíèè, ÷åì áîëüøå âðåìÿ, òåì ìåíüøå ñêîðîñòü òåëà?

Îáðàçöû çàäàíèé ÅÃÝ

A1. Íà ãðàôèêå èçîáðàæåíà çàâèñèìîñòü ïðîåêöèè ñêîðîñòè òî÷êè, äâèæóùåéñÿ âäîëü îñè ÎÕ, îò âðåìåíè. ×åìó ðàâåí ìîäóëü ïåðåìåùåíèÿ òî÷êè ê ìîìåíòó âðåìåíè t = 6 ñ?

1) 0       2) 6 ì       3) 8 ì       4) 10 ì

A2. Êàêîé ïóòü ïðîøëà òî÷êà çà 6 ñ (ñì. ðèñ.)?

1) 0       2) 6 ì       3) 8 ì       4) 10 ì

A3. Ïðîåêöèÿ óñêîðåíèÿ (ñì. ðèñ.) íà îñü X â èíòåðâàëàõ âðåìåíè (0, 2); (2, 4) è (4, 6) ñ áûëà ðàâíà

1) 1; -2; 0       3) 0; -2; 0
2) 1; -1; -1       4) 0; 2; 0

<<< Ê íà÷àëó ïàðàãðàôà                Ñëåäóþùàÿ ñòðàíèöà >>>

 

 

Ðåéòèíã@Mail.ru
<">


Ñîäåðæàíèå

interfaceType: 0, withoutIframe: true,