Забрзување. Рамномерно забрзано движење

„Кул! Физика“ мрдна од „народот“!
„Кул! Физика“ е страница за оние кои ја сакаат физиката, се учат себеси и ги учат другите.
"Кул! Физика" - секогаш таму!
Интересни материјали за физика за ученици, наставници и сите љубопитни.

Оригиналната страница „Класа! Физика“ (class-fizika.narod.ru) од 2006 година е вклучена во изданијата на каталогот „Образовни ресурси на Интернет за основно општо и средно (целосно) општо образование“, одобрено од Министерството за образование и наука на Руската Федерација, Москва.


Читајте, учете, истражувајте!
Светот на физиката е интересен и воодушевувачки, ги поканува сите љубопитни да патуваат низ страниците на веб-страницата Cool! Physics.

И за почеток - визуелна мапа на физиката, која покажува од каде доаѓаат и како различни области од физиката се меѓусебно поврзани, што учат и за што се.
Физичката карта е создадена врз основа на видеото „Мапата на физиката“ на Доминик Вилиман од каналот „Домен на наука“.


Физика и тајни на уметниците

Тајните на мумиите на фараоните и пронајдокот на Ребрант, фалсификувањето ремек-дела и тајните на папирусите на Стариот Египет - уметноста крие многу тајни, но современите физичари, со помош на нови методи и уреди, наоѓаат објаснувања за се зголемува бројот на неверојатни тајни од минатото......... прочитајте

АБЦ на физиката

Семоќно триење

Го има насекаде, но каде можете да одите без него?
И тука се трите помошни херои: графит, молебденит и тефлон. Овие неверојатни супстанции со многу висока подвижност на честичките моментално се користат како одличен цврст лубрикант......... прочитајте


Аеронаутика

"Значи, издигни до ѕвездите!" - испишано на амблемот на основачите на аеронаутиката, браќата Монтголфиер.
Познатиот писател Жил Верн само 24 минути летал во балон со топол воздух, но тоа му помогнало да ги создаде најфасцинантните уметнички дела......... прочитајте


парни машини

„Овој моќен џин беше висок три метри: џинот лесно повлече комбе со пет патници. Човекот на пареа имаше цевка за оџак на главата, од која се истураше густ црн чад... сè, дури и лицето, беше од железо, и сето тоа постојано крцкаше и татнеше ... „За кого станува збор? За кого се овие пофалби? ......... прочитај


Тајните на магнетот

Талес од Милет го обдарил со душа, Платон го споредил со поет, Орфеј го нашол како младоженец... Во ренесансата магнетот се сметал за одраз на небото и му се припишувал способност да го свиткува просторот. Јапонците веруваа дека магнетот е сила која ќе помогне да се сврти среќата кон вас ......... прочитајте


Од другата страна на огледалото

Знаете ли колку интересни откритија може да даде „огледалото“? Сликата на вашето лице во огледалото има заменети десната и левата половина. Но, лицата ретко се целосно симетрични, па другите ве гледаат сосема поинаку. Дали сте размислувале за тоа? ......... прочитај


Тајните на обична вртелка

„Сфаќањето дека чудесното беше во наша близина доаѓа предоцна. - А. Блок.
Дали знаевте дека Малејците можат да поминат часови фасцинирани гледајќи ја ротацијата на врвот. Сепак, потребна е значителна вештина за правилно вртење, бидејќи тежината на малајската вртелка може да достигне неколку килограми ......... прочитајте


Пронајдоци на Леонардо да Винчи

„Сакам да создавам чуда!“, рече тој и се запраша: „Но кажи ми, дали воопшто направи нешто? Леонардо да Винчи ги напишал своите трактати во криптографија користејќи обично огледало, така што неговите шифрирани ракописи можеле да се прочитаат само за прв пат три века подоцна.........

Забрзувањее вредност што ја карактеризира стапката на промена на брзината.

На пример, автомобил, оддалечувајќи се, ја зголемува брзината на движење, односно се движи со забрзано темпо. Првично, неговата брзина е нула. Почнувајќи од место, автомобилот постепено забрзува до одредена брзина. Ако на патот светне црвено светло на семафор, автомобилот ќе застане. Но, тоа нема да престане веднаш, туку по некое време. Односно, неговата брзина ќе се намали на нула - автомобилот ќе се движи бавно додека целосно не застане. Меѓутоа, во физиката не постои термин „забавување“. Ако телото се движи, забавува, тогаш ова ќе биде и забрзување на телото, само со знак минус (како што се сеќавате, брзината е векторска количина).

> е односот на промената на брзината со временскиот интервал во кој настанала оваа промена. Просечното забрзување може да се одреди со формулата:

Ориз. 1.8. Просечно забрзување.во СИ единица за забрзувањее 1 метар во секунда во секунда (или метар во секунда квадрат), т.е

Метар во секунда на квадрат е еднакво на забрзувањето на точката што се движи по права линија, при што за една секунда брзината на оваа точка се зголемува за 1 m / s. Со други зборови, забрзувањето одредува колку брзината на телото се менува за една секунда. На пример, ако забрзувањето е 5 m / s 2, тогаш тоа значи дека брзината на телото се зголемува за 5 m / s секоја секунда.

Моментално забрзување на тело (материјална точка)во даден временски момент е физичка големина еднаква на границата до која се стреми просечното забрзување кога временскиот интервал се стреми кон нула. Со други зборови, ова е забрзувањето што телото го развива за многу краток временски период:

Со забрзано праволиниско движење, брзината на телото се зголемува во апсолутна вредност, т.е

V2 > v1

а насоката на векторот на забрзување се совпаѓа со векторот на брзина

Ако модулската брзина на телото се намали, т.е

V 2< v 1

тогаш насоката на векторот на забрзување е спротивна на насоката на векторот на брзина Со други зборови, во овој случај, забавување, додека забрзувањето ќе биде негативно (и< 0). На рис. 1.9 показано направление векторов ускорения при прямолинейном движении тела для случая ускорения и замедления.

Ориз. 1.9. Инстант забрзување.

Кога се движите по кривилинеарна траекторија, не се менува само модулот на брзината, туку и неговата насока. Во овој случај, векторот на забрзување е претставен како две компоненти (видете го следниот дел).

Тангенцијално (тангенцијално) забрзувањее компонента на векторот на забрзување насочена долж тангентата на траекторијата во дадена точка од траекторијата. Тангенцијалното забрзување ја карактеризира промената на модулот на брзината при криволиниско движење.

Ориз. 1.10. тангенцијално забрзување.

Насоката на векторот на тангенцијално забрзување (види Сл. 1.10) се совпаѓа со насоката на линеарната брзина или спротивно од неа. Односно, векторот на тангенцијално забрзување лежи на истата оска како и тангентниот круг, што е траекторијата на телото.

Нормално забрзување

Нормално забрзувањее компонента на векторот на забрзување насочена долж нормалата на траекторијата на движење во дадена точка на траекторијата на движење на телото. Односно, векторот на нормалното забрзување е нормален на линеарната брзина на движење (види Сл. 1.10). Нормално забрзување ја карактеризира промената на брзината во правецот и се означува со буквата Векторот на нормалното забрзување е насочен по радиусот на искривување на траекторијата.

Целосно забрзување

Целосно забрзувањево криволиниско движење, се состои од тангенцијални и нормални забрзувања долж и се одредува со формулата:

(според Питагоровата теорема за правоаголен правоаголник).

Рамномерно забрзано движење е движење со забрзување, чиј вектор не се менува во големината и насоката. Примери за такво движење: велосипед кој се тркала по рид; камен фрлен под агол во однос на хоризонтот.

Да го разгледаме последниот случај подетално. Во која било точка од траекторијата, забрзувањето на слободниот пад g → делува на каменот, кое не се менува по големина и секогаш е насочено во една насока.

Движењето на телото фрлено под агол на хоризонтот може да се претстави како збир на движења околу вертикалната и хоризонталната оска.

По оската X движењето е рамномерно и праволиниско, а по оската Y е рамномерно забрзано и праволиниско. Ќе ги разгледаме проекциите на векторите на брзина и забрзување на оската.

Формула за брзина со рамномерно забрзано движење:

Овде v 0 е почетната брзина на телото, a = c o n s t е забрзувањето.

Да покажеме на графиконот дека при рамномерно забрзано движење, зависноста v (t) има форма на права линија.

Забрзувањето може да се одреди од наклонот на графикот на брзината. На сликата погоре, модулот на забрзување е еднаков на односот на страните на триаголникот ABC.

a = v - v 0 t = B C A C

Колку е поголем аголот β, толку е поголем наклонот (стрмнината) на графикот во однос на временската оска. Според тоа, толку е поголемо забрзувањето на телото.

За првиот график: v 0 = - 2 m s; a \u003d 0, 5 m s 2.

За вториот график: v 0 = 3 m s; a = - 1 3 m s 2 .

Од овој график можете да го пресметате и движењето на телото во времето t. Како да се направи тоа?

Да издвоиме мал временски интервал ∆ t на графикот. Ќе претпоставиме дека е толку мало што движењето во времето ∆ t може да се смета за еднообразно движење со брзина еднаква на брзината на телото во средината на интервалот ∆ t . Тогаш, поместувањето ∆ s за време ∆ t ќе биде еднакво на ∆ s = v ∆ t .

Да го поделиме целото време t на бесконечно мали интервали ∆ t . Поместувањето s во времето t е еднакво на плоштината на трапезот O D E F.

s = O D + E F 2 O F = v 0 + v 2 t = 2 v 0 + (v - v 0) 2 t .

Знаеме дека v - v 0 = a t , така што конечната формула за движење на телото ќе биде:

s = v 0 t + a t 2 2

За да ја пронајдете координатата на телото во дадено време, треба да додадете поместување на почетната координата на телото. Промената на координатите при рамномерно забрзано движење го изразува законот за подеднакво забрзано движење.

Закон за рамномерно забрзано движење

Закон за рамномерно забрзано движење

y = y 0 + v 0 t + a t 2 2 .

Друг чест проблем што се јавува при анализата на рамномерно забрзаното движење е наоѓањето на поместувањето за дадени вредности на почетните и крајните брзини и забрзување.

Елиминирајќи го t од горенаведените равенки и решавајќи ги, добиваме:

s \u003d v 2 - v 0 2 2 a.

Од познатата почетна брзина, забрзување и поместување, можете да ја најдете конечната брзина на телото:

v = v 0 2 + 2 a s.

За v 0 = 0 s = v 2 2 a и v = 2 a s

Важно!

Вредностите v , v 0 , a , y 0 , s вклучени во изразите се алгебарски величини. Во зависност од природата на движењето и насоката на координатните оски во одредена задача, тие можат да земат и позитивни и негативни вредности.

Доколку забележите грешка во текстот, означете ја и притиснете Ctrl+Enter

Во оваа тема, ќе разгледаме многу посебен вид на нерамномерно движење. Врз основа на спротивставувањето на еднообразното движење, нерамномерното движење е движење со нееднаква брзина, по која било траекторија. Која е карактеристиката на рамномерно забрзаното движење? Ова е нерамномерно движење, но кое „подеднакво забрзување“. Забрзувањето е поврзано со зголемување на брзината. Запомнете го зборот „еднаков“, добиваме подеднакво зголемување на брзината. И како да се разбере „еднакво зголемување на брзината“, како да се оцени брзината подеднакво се зголемува или не? За да го направите ова, треба да го откриеме времето, да ја процениме брзината низ истиот временски интервал. На пример, автомобилот почнува да се движи, во првите две секунди развива брзина до 10 m/s, во следните две секунди 20 m/s, по уште две секунди веќе се движи со брзина од 30 m/s. с. На секои две секунди, брзината се зголемува и секој пат за 10 m/s. Ова е рамномерно забрзано движење.


Физичката величина која карактеризира колку секој пат кога брзината се зголемува се нарекува забрзување.

Дали движењето на велосипедистот може да се смета за рамномерно забрзано ако по застанувањето неговата брзина е 7 km/h во првата минута, 9 km/h во втората и 12 km/h во третата? Забрането е! Велосипедистот забрзува, но не подеднакво, прво забрзувајќи за 7 km/h (7-0), потоа за 2 km/h (9-7), потоа за 3 km/h (12-9).

Обично, движењето со зголемена брзина се нарекува забрзано движење. Движење со намалена брзина - бавно движење. Но, физичарите секое движење со променлива брзина го нарекуваат забрзано движење. Без разлика дали автомобилот тргнува (брзината се зголемува!), или успорува (брзината се намалува!), во секој случај, тој се движи со забрзување.

Рамномерно забрзано движење- ова е такво движење на тело во кое неговата брзина за кои било еднакви временски интервали промени(може да се зголеми или намали) подеднакво

забрзување на телото

Забрзувањето ја карактеризира стапката на промена на брзината. Ова е бројката со која брзината се менува секоја секунда. Ако модулното забрзување на телото е големо, тоа значи дека телото брзо ја зголемува брзината (кога забрзува) или брзо ја губи (при забавување). Забрзување- ова е физичка векторска количина, нумерички еднаква на односот на промената на брзината со временскиот период во кој се случила оваа промена.

Да го одредиме забрзувањето во следната задача. Во почетниот момент, брзината на бродот беше 3 m/s, на крајот од првата секунда брзината на бродот стана 5 m/s, на крајот на втората - 7 m/s, на крајот на третиот - 9 m/s, итн. Очигледно,. Но, како да утврдиме? Ја разгледуваме разликата во брзината во една секунда. Во првата секунда 5-3=2, во втората секунда 7-5=2, во третата 9-7=2. Но, што ако брзините не се дадени за секоја секунда? Таква задача: почетната брзина на бродот е 3 m/s, на крајот на втората секунда - 7 m/s, на крајот на четвртата 11 m/s.Во овој случај, 11-7= 4, тогаш 4/2=2. Разликата на брзината ја делиме со временскиот интервал.


Оваа формула најчесто се користи за решавање проблеми во изменета форма:

Формулата не е напишана во векторска форма, затоа го пишуваме знакот „+“ кога телото забрзува, знакот „-“ - кога забавува.

Насока на векторот на забрзување

Насоката на векторот на забрзување е прикажана на сликите


На оваа слика, автомобилот се движи во позитивна насока долж оската Ox, векторот на брзина секогаш се совпаѓа со насоката на движење (насочена надесно). Кога векторот на забрзување се совпаѓа со насоката на брзината, тоа значи дека автомобилот забрзува. Забрзувањето е позитивно.

За време на забрзувањето, насоката на забрзувањето се совпаѓа со насоката на брзината. Забрзувањето е позитивно.


На оваа слика автомобилот се движи во позитивна насока по оската Ox, векторот на брзината е ист со насоката на движење (надесно), забрзувањето НЕ е исто како насоката на брзината, што значи дека автомобилот се забавува. Забрзувањето е негативно.

При сопирање, насоката на забрзување е спротивна на насоката на брзината. Забрзувањето е негативно.

Ајде да откриеме зошто забрзувањето е негативно при сопирање. На пример, во првата секунда, бродот ја намали брзината од 9 m/s на 7 m/s, во втората на 5 m/s, во третата на 3 m/s. Брзината се менува на „-2m/s“. 3-5=-2; 5-7=-2; 7-9=-2m/s. Оттаму доаѓа негативната вредност на забрзувањето.

Кога решавате проблеми, ако телото успори, забрзувањето во формулите се заменува со знак минус!!!

Движење со рамномерно забрзано движење

Дополнителна формула наречена ненавремено

Формула во координати


Комуникација со средна брзина

Со рамномерно забрзано движење, просечната брзина може да се пресмета како аритметичка средина на почетната и конечната брзина

Од ова правило следи формула која е многу погодна за употреба при решавање на многу проблеми

Сооднос на патеката

Ако телото се движи подеднакво забрзано, почетната брзина е нула, тогаш патеките поминати во последователни еднакви временски интервали се поврзани како серија од непарни броеви.

Главната работа што треба да се запамети

1) Што е рамномерно забрзано движење;
2) Што го карактеризира забрзувањето;
3) Забрзувањето е вектор. Ако телото забрза, забрзувањето е позитивно, ако се забави, забрзувањето е негативно;
3) Насока на векторот на забрзување;
4) Формули, мерни единици во SI

Вежби

Два воза одат еден кон друг: еден - забрзан кон север, другиот - полека кон југ. Како се насочуваат забрзувањата на возот?

Исто и на север. Бидејќи првиот воз има исто забрзување во насока на движење, а вториот има спротивно движење (забавува).

Забрзување на точка во праволиниско движење

механичко движење. Основни концепти на механиката.

механичко движење- промена на положбата на телата (или нивните делови) во просторот со текот на времето во однос на другите тела.

Од оваа дефиниција произлегува дека механичкото движење е движење роднина.

Телото во однос на кое се разгледува даденото механичко движење се нарекува референтно тело.

референтен систем- ова е збир на референтно тело, координатен систем и временски референтен систем поврзани со ова тело, во однос на кои се проучува движењето (или рамнотежата) на која било друга материјална точка или тела(сл. 1).

Ориз. еден.

Изборот на референтен систем зависи од целите на студијата. Во кинематичките студии, сите референтни рамки се еднакви. Во проблемите на динамиката, доминантна улога игра инерцијални референтни системи.

инерцијална референтна рамка(а.с.о.) референтен систем во кој важи законот за инерција: материјалната точка, кога на неа не дејствуваат сили (или дејствуваат меѓусебно избалансирани сили), е во мирување или рамномерно праволиниско движење.

Секоја референтна рамка која се движи во однос на и. Со. за. прогресивно, рамномерно и праволиниско, исто така постои и. Со. за.Затоа, теоретски, може да има било кој број на еднакви и. Со. за., кои имаат важно својство дека законите на физиката се исти во сите такви системи (т.н. принцип на релативност).

Ако референтната рамка се движи во однос на I.S.O. нерамномерно и праволиниско, тогаш е неинерцијален а законот за инерција не е исполнет во него. Ова се објаснува со фактот дека во однос на неинерцијална референтна рамка, материјалната точка ќе има забрзување дури и во отсуство на дејствувачки сили, поради забрзаното преводно или ротационо движење на самата референтна рамка.

Концептот на и. Со. за. е научна апстракција.Вистинскиот референтен систем е секогаш поврзан со некое специфично тело (Земјата, трупот на брод или авион итн.), во однос на кое се проучува движењето на одредени предмети. Бидејќи во природата нема неподвижни тела (тело кое е неподвижно во однос на Земјата ќе се движи со него забрзано во однос на Сонцето и ѕвездите итн.), тогаш секоја реална референтна рамка е неинерцијална и може да се смета како и. Со. за. со одреден степен на приближување.

Со многу висок степен на точност и. Со. за.можеме да го разгледаме таканаречениот хелиоцентричен (ѕвезден) систем со почеток во центарот на Сонцето (поточно, во центарот на масата на Сончевиот систем) и со оски насочени кон три ѕвезди. За решавање на повеќето технички проблеми и. Со. за.Во пракса, систем цврсто поврзан со Земјата може да служи, а во случаите за кои е потребна поголема точност (на пример, во жироскопија), со почеток во центарот на Земјата и оските насочени кон ѕвездите.

Кога се движите од една и. Со. за.од друга, во класичната Њутнова механика за просторни координати и време, валидни се трансформациите на Галилео, а во релативистичката механика (односно, при брзини блиску до брзината на светлината), Лоренцовите трансформации се валидни.

Материјална точка- тело чии димензии, форма и внатрешна структура може да се занемарат во услови на овој проблем.

Материјалната точка е апстрактен објект.

Апсолутно круто тело(ATT) - тело, чие растојание помеѓу било кои две точки останува непроменето (деформацијата на телото може да се занемари).

ATT е апстрактен објект.

конечнидвижење - движење во ограничен простор на просторот, бесконечнадвижењето е движење кое е неограничено во просторот.

Позиција на точка НОво просторот, радиусот е поставен - со вектор или неговите три проекции на координатните оски (сл. 2).

Сл.2.

Според тоа, законот за движење е зависноста на векторот на радиусот од времето или зависноста на координатите од времето, каде –вектор на радиус, –координати на точки; – единечни вектори:

Кинематика

Кинематика- дел од механиката посветен на проучување на законите за движење на телата без да се земат предвид нивните маси и активните сили.

Основни концепти на кинематиката


На пример, во однос на Земјата (ако ја занемариме нејзината дневна ротација), траекторијата на слободна материјална точка, ослободена без почетна брзина и која се движи под дејство на гравитацијата, ќе биде права линија (вертикална), а ако точка е дадена почетна брзина 0 не насочена по вертикалата, а потоа во во отсуство на отпор на воздухот, неговата траекторија ќе биде парабола (сл. 5).

Пат е скаларна физичка големина еднаква на должината на траекторскиот пресек, помина од материјалната точка за разгледуваниот временски период;во SI: = м(метар).

Во класичната физика, имплицитно се претпоставуваше дека линеарните димензии на телото се апсолутни, т.е. се исти во сите инерцијални референтни рамки. Меѓутоа, во специјалната релативност тоа докажува релативноста на должината(намалување на линеарните димензии на телото во насока на неговото движење).

Линеарните димензии на телото се најголеми во референтната рамка во однос на која телото е во мирување:Δ l =Δ т.е. > , каде е соодветната должина на телото, т.е. должината на телото мерена во ISO, во однос на кој телото е во мирување, каде .

се движатвектор,поврзување на положбата на подвижна точка на почетокот и крајот на одреден временски период(Сл. 6); во SI: .

Сл.6.
- движење, А БЕ ЦЕ ДЕ- патека. Сл.7.

Слика 6 го покажува тоа , и каде е должината на патеката:

Пример.Движењето на точката е дадено со равенките:

Напиши ја равенката за траекторијата на точката и определи ги нејзините координати по почетокот на движењето.

Сл.8.

За да се исклучи времето, параметарот, го наоѓаме од првата равенка, од втората. Потоа го ставаме на квадрат и го додаваме. Бидејќи , добиваме =1. Ова е равенка на елипса со полуоски 2 цми 3 цм(Сл. 8).

Почетната позиција на точката (на ) се одредува со координатите, цм. Во 1 сек. точката ќе биде на позицијата со координати:

Време(т) – една од категориите(заедно со простор) означување на формата на постоење на материјата; форма на проток на физички и ментални процеси; искажува редослед на промена на појавите; услов за можност за промена, како и една од координатите на просторотвреме по кое се протегаат светските линии на физичките тела; во СИ: - второ.

Во класичната физика, имплицитно се претпоставуваше дека времето е апсолутна вредност, т.е. исто во сите инерцијални референтни рамки.Меѓутоа, во специјалната теорија на релативност, зависноста на времето од изборот на инерцијална референтна рамка беше докажана: , каде е времето мерено со часовникот на набљудувачот кој се движи заедно со референтна рамка. Ова доведе до заклучок дека релативност на симултаност, имено: за разлика од класичната физика, каде што се претпоставуваше дека симултаните настани во една инерцијална референтна рамка се симултани во друга инерцијална референтна рамка, во релативистичкиот случај просторно одделени настани кои се симултани во една инерцијална референтна рамка може да бидат неистовремени во друга референтна рамка.

З.2. Брзина

Брзина(често означени или од англиски. брзинаили фр. vitesse)– векторска физичка големина која ја карактеризира брзината на движење и насоката на движење на материјалната точка во просторот во однос на избраниот референтен систем.

Инстант брзина е векторска величина еднаква на првиот извод на векторот на радиусот подвижна точка во времето(брзината на телото во дадена временска точка или во дадена точка од траекторијата):

Векторот на моменталната брзина е насочен тангенцијално на траекторијата во насока на движењето на точката (сл. 9).

Ориз. 9.

Во правоаголен Декартов координатен систем:

Во исто време , затоа

Така, координатите на векторот на брзина се стапки на промена на соодветната координата на материјалната точка:

или во нотација:

Тогаш модулот на брзина може да се претстави како: Генерално, патеката е различна од модулот на поместување. Меѓутоа, ако се земе предвид патеката што ја минува точка во мал временски период , тогаш . Според тоа, модулот на векторот на брзина е еднаков на првиот извод на должината на патеката во однос на времето: .

Ако модулот на точката брзина не се менува со текот на времето , тоа движење се нарекува униформа.

За еднообразно движење релацијата е точна: .

Ако модулот на брзината се менува со времето, тогаш движењето се нарекува нерамна.

Нерамномерното движење се карактеризира со просечна брзина и забрзување.

Просечната брзина на земјата на нерамномерното движење на точка во даден дел од нејзината траекторија е скаларна вредност , еднаков на односот на должината на овој дел, траекторијата до времетраењето на времето поминувајќи го(Сл. 10): , каде е патеката што ја минува временската точка .

Ориз. 10. Вектори на моментална и просечна брзина.
Ориз. единаесет.

Во општиот случај, зависноста на брзината на нерамномерното движење од времето е прикажана на слика 11, каде што површината на засенчената фигура е нумерички еднаква на поминатото растојание .

Во класичната механика, брзината е релативна големина, т.е. се трансформира при преминот од една инерцијална референтна рамка во друга според трансформациите на Галилео.

Кога се разгледува сложено движење (односно, кога точка или тело се движи во една референтна рамка, а самата референтна рамка се движи во однос на друга), се поставува прашањето за односот на брзините во 2 референтни рамки, што утврдува класичниот закон за собирање брзини:

брзината на телото во однос на фиксната референтна рамка е еднаква на векторскиот збир на брзината на телото во однос на подвижната рамка и брзината на самата подвижна рамка во однос на фиксната:

каде е брзината на точка во однос на фиксна референтна рамка, е брзината на подвижна рамка во однос на фиксна рамка, е брзината на точка во однос на подвижна референтна рамка.

Пример:

( односно од кој го носи записот поради неговата ротација).

2. Ако некое лице оди по коридорот на автомобилот со брзина од 5 километри на час во однос на автомобилот, а автомобилот се движи со брзина од 50 километри на час во однос на Земјата, тогаш лицето се движи во однос на Земјата со брзина од 50 + 5 = 55 километри на час при одење во насока на патувачкиот воз, и со брзина од 50 - 5 = 45 километри на час кога оди во спротивна насока. Ако некое лице во коридорот на вагонот се движи во однос на Земјата со брзина од 55 километри на час, а воз со брзина од 50 километри на час, тогаш брзината на лицето во однос на возот е 55-50 = 5 километри. на час.

3. Ако брановите се движат во однос на брегот со брзина од 30 километри на час, а бродот исто така со брзина од 30 километри на час, тогаш брановите се движат во однос на бродот со брзина од 30–30 = 0 километри на час, односно стануваат неподвижни во однос на бродот.

Во релативистичкиот случај се применува релативистичкиот закон за собирање брзини: .

Од последната формула произлегува дека брзината на светлината е максималната брзина на пренос на интеракциите во природата.

Забрзување

Забрзувањее вредност што ја карактеризира стапката на промена на брзината.

Забрзување(обично се означува) - дериват на брзината во однос на времето, векторска величина што покажува колку се менува векторот на брзина на точка (тело) кога се движи по единица време(т.е. забрзувањето ја зема предвид не само промената на големината на брзината, туку и нејзината насока).

На пример, во близина на Земјата, тело што паѓа на Земјата, во случај кога отпорот на воздухот може да се занемари, ја зголемува својата брзина за околу 9,81 m / s секоја секунда, односно неговото забрзување, наречено забрзување на слободен пад .

Извод на забрзување во однос на времето, т.е. се нарекува величината што ја карактеризира стапката на промена на забрзувањето кретен.

Векторот на забрзување на материјална точка во секое време се наоѓа со диференцирање на векторот на брзината на материјалната точка во однос на времето:

.

Алгебарска вредност на модулот за забрзување:

- сообраќај забрзано(брзината се зголемува во големина);

- сообраќај одложен(брзината се намалува во големина);

- движењето е еднолично.

Ако сообраќај подеднакво променлива(еднакво забрзано или подеднакво забавено).

Просечно забрзување

Просечно забрзување - ова е односот на промената на брзината со временскиот период во кој се случила оваа промена:

каде - вектор на средно забрзување.

Насоката на векторот на забрзување се совпаѓа со насоката на промената на брзината (тука, ова е почетната брзина, односно брзината со која телото почна да се забрзува).

Во одреден момент во времето, телото има брзина. Во моментот телото има брзина (сл. 12).Според правилото за одземање на вектори го наоѓаме векторот на промена на брзината. Тогаш забрзувањето може да се дефинира на следниов начин:


Ориз. 12.

.

Инстант забрзување.

Моментално забрзување на тело (материјална точка) во даден временски момент е физичка големина еднаква на границата до која се стреми просечното забрзување кога временскиот интервал се стреми кон нула.Со други зборови, ова е забрзувањето што телото го развива за многу краток временски период:

.

Насоката на забрзување исто така се совпаѓа со насоката на промена на брзината за многу мали вредности на временскиот интервал во кој се случува промената на брзината.

Векторот на забрзување може да се постави со проекции на соодветните координатни оски во дадена референтна рамка:

тие. проекцијата на забрзувањето на точка на координатните оски се еднакви на првите изводи на проекциите на брзината или на вторите изводи на соодветните координати на временската точка. Модулот и насоката на забрзување може да се најдат од формулите:

,

каде се аглите формирани од векторот на забрзување со координатните оски.

Забрзување на точка во праволиниско движење

Ако векторот, т.е. не се менува со текот на времето, движењето се нарекува рамномерно забрзано. За рамномерно забрзано движење, важат формулите:

Со забрзано праволиниско движење, брзината на телото се зголемува во апсолутна вредност, односно, насоката на векторот на забрзување се совпаѓа со векторот на брзина, (т.е.).


Ориз. 13.

Ако брзината на телото модуло се намали, односно, тогаш насоката на векторот на забрзување е спротивна на насоката на векторот на брзина. Со други зборови, во овој случај, забавување , додека забрзувањето ќе биде негативно. На сл. 13 го прикажува правецот на векторите на забрзување при праволиниско движење на телото за случајот на забрзување и забавување.

Забрзување на точка при криволиниско движење

Кога се движите по кривилинеарна траекторија, не се менува само модулот на брзината, туку и неговата насока. Во овој случај, векторот на забрзување е претставен како две компоненти.

Навистина, кога телото се движи по кривилинеарна траекторија, неговата брзина се менува во големината и насоката. Промената на векторот на брзината во одреден мал временски период може да се постави со помош на вектор (сл. 14).

Векторот на промена на брзината за кратко време може да се разложи на две компоненти: насочен по векторот (тангенцијална компонента) и насочен нормално на векторот (нормална компонента).

Тогаш моменталното забрзување е: .


Насоката на векторот на забрзување во случај на криволинеарно движење не се совпаѓа со насоката на векторот на брзина Компонентите на векторот на забрзување се нарекуваат тангента (тангенција)и нормалнозабрзувања (сл. 15).
Тангенцијално забрзување

Тангенцијално (тангенцијално) забрзување е компонента на векторот на забрзување насочена долж тангентата на траекторијата во дадена точка од траекторијата.Тангенцијалното забрзување ја карактеризира промената на модулот на брзината при криволиниско движење:


Насоката на векторот на тангенцијално забрзување (сл. 16) се совпаѓа со насоката на линеарната брзина или е спротивна на неа. Односно, векторот на тангенцијално забрзување лежи на истата оска како и тангентниот круг, што е траекторијата на телото.

Нормално(центрипетален) забрзување

Нормално забрзување е компонента на векторот на забрзување насочена долж нормалата на траекторијата на движење во дадена точка на траекторијата на движење на телото.Односно, векторот на нормалното забрзување е нормален на линеарната брзина на движење (сл. 15). Нормално забрзување ја карактеризира промената на брзината во насока и се означува со симболот. Нормалниот вектор на забрзување е насочен по радиусот на искривување на траекторијата. Од сл. 15 покажува дека

Ориз. 17. Движење по лакови на кругови.

Криволинеарното движење може да се претстави како движење по лакови на кругови (сл. 17).

Нормалното забрзување зависи од модулот на брзината и од радиусот на кругот по чиј лак се движи телото во моментот.