 |
Р1.Траектория и вектор перемещения при криволинейном движении.
|
|
|
|
Вопросы к экзамену по физике 1 семестр. Заочное отделение. ЗМ-61, ЗР-61, ЗС-61
1. Основные кинематические характеристики поступательного движения: радиус-вектор, перемещение, путь, скорость, ускорение. Кинематика поступательного движения: равномерное и равнопеременное движение.
· Радиус-вектор точки - это вектор, начало которого совпадает с началом системы координат, а конец - с данной точкой.
· Перемещением называется вектор, соединяющий начальной положение материальной точки с ее конечным положением на траектории
· Вектор Δ r = r — r0, (приращение радиуса-вектора точки за рассматриваемый промежуток времени), называется перемещением.
· При прямолинейном движении вектор перемещения совпадает с соответствующим участком траектории и модуль перемещения ∆r равен пройденному пути S.
· векторная величина – скорость, которой определяется как быстрота движения, так и его направление в данный момент времени.
· Мгновенным ускорением а (ускорением) материальной точки в момент времени t будет предел среднего ускорения:Таким образом, ускорение a есть векторная величина, равная первой производной скорости по времени.
· Равномерным прямолинейным движением называется такое прямолинейное движение, при котором материальная точка (тело) движется по прямой и в любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения.
· Движение, при котором за равные промежутки времени тело совершает неравные перемещения называют неравномерным или переменным. Средней скоростью vср называется величина, равная отношению перемещения тела ∆r за некоторый промежуток времени ∆t к этому промежутку:
2. Основные кинематические характеристики вращательного движения: угловой путь, угловая скорость, угловое ускорение. Соотношения между кинематическими характеристиками поступательного и вращательного движения. Равномерное и равнопеременное вращение.
|
|
|
· Угловой скоростью (мгновенной угловой скоростью) ω называется предел, к которому стремится средняя угловая скорость при бесконечном уменьшении промежутка времени ∆t, или первая производная от угла поворота по времени:
· (мгновенным угловым ускорением) вращающегося тела в момент времени t называется величина ε, равная пределу, к которому стремится среднее угловое ускорение за промежуток времени от t до t + ∆t при бесконечном уменьшении ∆t, или, угловое ускорение - это первая производная от угловой скорости по времени или вторая производная от угла поворота по времени:
· Между поступательным и вращательным движениями существует аналогия, которая позволяет легко запоминать формулы, относящиеся к вращательному движению.
Основные характеристики поступательного движения: путь S, скорость v, ускорение а и время t. При вращении им соответствуют: угол поворота φ, угловая скорость со, угловое ускорение ε и время t.
Пусть нам нужно написать уравнение равномерного вращательного движения. Вспоминаем формулу S=vt, справедливую для равномерного поступательного движения, и по аналогии пишем уравнение равномерного вращательного движения: φ=ωt. Для равномерного ускоренного (или замедленного) вращения справедливы формулы: угол поворота φ= ω0t±at2/2 и угловая скорость ω=ω0±εt (по аналогии с S=v0t±at2/2 и v=v0±at). В этих формулах знак "плюс" относится к случаю равномерно ускоренного движения, знак "минус" - равномерно замедленного.
РАВНОМЕРНОЕ И РАВНОПЕРЕМЕННОЕ ВРАЩЕНИЯ
· Если угловая скорость тела остается во все время движения постоянной (о>=*const), то вращение тела называется равномерным.
Найдем закон равномерного вращения. Из формулы (37) имеем
|
|
|
· 
3. Тангенциальное и нормальное ускорения. Ускорение при криволинейном движении.
· Тангенциа́льное ускоре́ние - компонента ускорения, направленная по касательной к траектории движения. Характеризует изменение модуля скорости в отличие от нормальной компоненты, характеризующей изменение направления скорости. Тангенциальное ускорение равно произведению единичного вектора, направленного по скорости движения, на производную модуля скорости по времени. Таким образом, направлено в ту же сторону, что и вектор скорости при ускоренном движении (положительная производная) и в противоположную при замедленном (отрицательная производная).
· Центростремительное ускорение - компонента ускорения точки, характеризующая быстроту изменения направления вектора скорости для траектории с кривизной (вторая компонента, тангенциальное ускорение, характеризует изменение модуля скорости). Направлено к центру кривизны траектории, чем и обусловлен термин. По величине равно квадрату скорости, поделённому на радиус кривизны. Термин «центростремительное ускорение» эквивалентен термину «нормальное ускорение». Ту составляющую суммы сил, которая обуславливает это ускорение, называют центростремительной силой.
· Криволинейное движение – это движение, траектория которого представляет собой кривую линию (например, окружность, эллипс, гиперболу, параболу). Примером криволинейного движения является движение планет, конца стрелки часов по циферблату и т.д. В общем случае скорость при криволинейном движении изменяется по величине и по направлению.
· 
Р1.Траектория и вектор перемещения при криволинейном движении.
· При движении по криволинейной траектории вектор перемещения 
направлен по хорде (р1), а l – длина траектории. Мгновенная скорость движения тела (то есть скорость тела в данной точке траектории) направлена по касательной в той точке траектории, где в данный момент находится движущееся тело (р2).
· 
|
|
|
