МЕХАНІЧНИЙ РУХ — це зміна положення тіла у просторі відносно інших тіл за певний проміжок часу.
Вулицями ходять люди; мчать по дорозі автомобілі; узбіччям дороги їде скутер; вітер жене хмари; по листку повзе равлик; несуться в космічному просторі планети; рухаються молекули, з яких складаються всі ці тіла.
Причиною руху одних тіл є взаємодія з іншими, іншими словами – сила.
Сила — взаємодія двох тіл, у результаті якої одне або обидва починають рухатись.
Предмети притягуються до землі за рахунок сили тяжіння; м'яч котиться по траві внаслідок удару по ньому з певною силою, планети рухаються навколо Сонця за рахунок сили притягання з боку Сонця.
Точка відліку — тіло, відносно якого розглядають зміну положення рухомого тіла.
Тіло відліку — тіло, відносно якого ми розглядаємо рух чи стан спокою, називають тілом відліку.
Тіло перебуває у спокої, якщо із часом тіло не змінює свого положення.
Рух і стан спокою відносні, залежать від тіла відліку, тобто стан спокою і руху є відносними.
Якщо для водія в автомобілі точкою відліку взяти автомобіль, тоді відносно автомобіля водій не змінює свого положення з часом, тобто перебуває у стані спокою, якщо за точку відліку взяти дерево, то водій рухається.
Будинки, гори, каміння рухаються разом із Землею навколо Сонця та беруть участь у добовому обертанні Землі.
Тіла, що здаються нерухомими, насправді нерухомі лише відносно Землі.
Пасажир у рухомому транспорті перебуває у спокої відносно транспорту, але рухається відносно дороги разом із транспортом.
Види руху: прямолінійний, криволінійний, коливання, обертання.
Коливальний рух, або коливання, — рухи, що повторюються через однакові проміжки часу.
Наприклад, крила літаючих птахів та комах, коливання листків дерев від вітру.
Обертальний рух — рухи, коли тіла обертаються навколо нерухомої точки чи осі.
Наприклад, Земля обертається навколо своєї осі, стрілки годинника обертаються по циферблату.
Траєкторія — уявна лінія, яку описує тіло під час свого руху.
За формою траєкторія:
• пряма (автомобіль рухається по прямій лінії);
• дуга;
• коло (обертаючись дзиґа рухається по колу);
• будь-яка складна лінія.
За видимістю траєкторія:
• може бути видимою (слід літака в небі, лижня на снігу);
• невидимою (м'яч, що летить у ворота).
ВИДИ МЕХАНІЧНОГО РУХУ
Механічний рух за траєкторією:
• прямолінійний (при прямолінійному русі тіло рухається вздовж прямої лінії);
• криволінійний (при криволінійному русі тіло описує криву лінію, наприклад, рух по колу).
Механічний рух за швидкістю:
• рівномірний рух;
• нерівномірний рух.
Рівномірний рух — це рух, за якого тіло за довільні однакові проміжки часу долає однакові відстані
Фізичні характеристики рівномірного прямолінійного руху: шлях, час, швидкість.
|
Назва |
Позначення |
Одиниці вимірювання |
|
шлях – це довжина траєкторії, відстань, яку тіло долає під час механічного руху |
s |
км (кілометри) м (метри) дм (дециметри) см (сантиметри) мм (міліметри) |
|
час |
t |
год (години) хв. (хвилини) сек. (секунди) |
|
швидкість |
v |
км/год (кілометри за годину) м/сек (метри за секунду) |
Шлях — це фізична величина, яка дорівнює довжині траєкторії руху.
Формула шляху: s = v • t, де s – пройдений тілом шлях, t – час, v – швидкість руху тіла.
У гірському селі Орів Трускавецької громади на Львівщині є найдовша в Україні вулиця Шевченка протяжністю 14 кілометрів, її занесено до Національного реєстру рекордів України.
Час — час, затрачений на подолання часу (тривалість руху в часі). Визначають за допомогою годинника, секундоміра, календаря.
Тривалість між спалахами блискавки під час грози становить 0,01 с.
Комар за 1 с робить 500-600 помахів крилами.
Швидкість — це фізична величина, яка дорівнює відношенню шляху, який долає тіло, до часу, протягом якого цей шлях тіло подолало (фізична величина, що показує, яку відстань проходить тіло за одиницю часу).
Турист рухався зі швидкістю 5 км/год, означає, що турист подолав шлях 5 км за 1 год.
Визначають за допомогою спідометра, який показує швидкість у кожний момент часу.
Перетворення одиниць вимірювання швидкості.
Наприклад, дана швидкість 60 км/год.
60 км = 6000 м, 1 год = 60 хв.
60 км/год = 6000 м /60 хв = 100 м/хв.
Визначення швидкості тіла
Швидкість тіла чисельно дорівнює шляху, пройденому тілом за одиницю часу.
Щоб визначити швидкість руху (при незмінній швидкості), треба шлях, який пройшло тіло, поділити на час, за який тіло пройшло цей шлях:
v = s/t, де v — швидкість руху; s — шлях, який пройшло тіло; t — час, за який тіло пройшло шлях.
Середня швидкість руху тіла дорівнює всьому шляху, поділеному на весь затрачений час. Зазвичай застосовують для нерівномірного руху. Коли ми говоримо про значення швидкості руху на всьому шляху, то маємо на увазі середню швидкість.
vсер = s/t, де vсер — середня швидкість руху; s = s1 + s2 + s3 + — сума всіх відрізків шлях, де змінювалась швидкість; t = t1 + t2 + t3 + — сума всіх проміжків часу, які тіло затратило на кожний відрізок, включно з можливими зупинками.
Отже, vсер = (s1 + s2 + s3)/(t1 + t2 + t3)
Відстань між містами, що дорівнює 120 км, автомобіль проїхав зі швидкістю 40 км/год у прямому і 60 км/год у зворотному напрямку. Яка середня швидкість його руху?
1) 120 : 40 = 3 (год) – час на пряму дорогу.
2) 120 : 60 = 2 (год) – час на зворотну дорогу.
3) (120 + 120) : (3 + 2) = 48 (км/год) – середня швидкість автомобіля.
Як розв'язувати задачі на рух
1. Уважно прочитай умову задачі.
2. З'ясуй, що дано в умові задачі, а що потрібно знайти. Зроби скорочений запис, використовуючи позначення фізичних величин, числові значення й одиниці вимірювання.
3. Рекомендується всі одиниці вимірювання перевести в основні. Шлях — у метри, час — у секунди, швидкість — у метри за секунду.
4. Проаналізувавши скорочений запис, шукаємо і записуємо формулу, яка повинна містити фізичні величини, що подані в умові, а також величину, яку потрібно знайти.
5. Залежно від того, яку фізичну величину нам потрібно знайти, перетворюємо формулу згідно з математичними правилами.
6. Аналізуємо формулу, зіставляємо з поданими величинами. Якщо всі необхідні величини є — добре. Якщо немає, згадуємо і записуємо інші формули.
7. Замість фізичних величин, що входять до формули, підставляємо відповідні числові значення. Робимо обчислення.
8. Записуємо відповідь.