ГРУППА 301. ФИЗИКА.
ТЕМА «Решение задач
«Прямолинейное равномерное движение»
1. Прямолинейное
движение
Прямолинейное движение тела — это движение, при котором тело движется по прямой
линии в данной системе отсчёта.
Чтобы описать прямолинейное движение в выбранной системе отсчёта, необходимо в
момент начала движения включить часы и измерять координату тела в различные
моменты времени. Результаты измерений представляют в виде таблицы
(табличный способ описания движения) или графика движения в осях: время
— координата (графический способ описания движения).
Если известна графическая зависимость координаты тела от времени в виде непрерывной линии, то движение тела описано полностью, т. е. можно:
1.
Определить координату тела
в любой момент времени движения (ответить на вопрос «где?»).
2.
Определить момент
времени, в который тело имело заданную координату (ответить на вопрос
«когда?»).
3.
Охарактеризовать
движение тела (указать, покоилось ли тело, двигалось ли в положительном или
отрицательном направлении координатной оси, как быстро изменялась его
координата с течением времени).
2. Равномерное движение
Прямолинейное движение
тела называют равномерным,
если тело за любые равные промежутки времени проходит равные расстояния в одном
и том же направлении. Изменением координаты тела за промежуток времени от
момента t1 до момента t2 называют разность х2 — х1 между конечным и начальным
значениями координаты.
Прямолинейное
равномерное движение характеризуется тем, что изменение координаты тела за
единицу времени (её обычно обозначают латинской буквой v) есть величина постоянная. График
зависимости координаты х тела
от времени t для такого движения
представляет собой прямую
линию. При
этом зависимость координаты тела от времени имеет вид:
x = х0 +
v • t,
где х0 — начальная координата тела, t — момент времени после начала движения, v — постоянная величина, равная изменению координаты тела за единицу времени, х — координата тела в момент времени t.
Скорость прямолинейного равномерного движения
Если тело движется равномерно прямолинейно, то физическую
величину v, численно равную изменению его координаты за единицу
времени, называют значением скорости равномерного прямолинейного
движения. В СИ единица скорости — метр в секунду (м/с).
Скорость —
векторная величина, которая характеризуется не только своим модулем, но и
направлением. Если значение скорости положительно, то скорость направлена в
положительном направлении оси X. Если же значение скорости отрицательно, то
скорость направлена в отрицательном направлении оси X.
Ласточка летит со скоростью 36 км/ч. Какой путь она преодолеет за 0,5 ч?
Задача № 1. Конькобежец может развивать скорость до 13 м/с. За какое время
он пробежит дистанцию длиной 2,6 км
дача № 3. Автомобиль «Чайка» развивает скорость до 160 км/ч, а почтовый
голубь — до 16 м/с. Сможет ли голубь обогнать автомобиль?
Решение. Чтобы
сравнить скорости движения тел, надо перевести их в одинаковые единицы
измерения. Перевод скорости из одних единиц в другие выполняют следующим
образом. 160 км = 160000 м, 1 ч = 3600 с. Следовательно,
за 1 с автомобиль пройдет путь 160000 : 3600 = 44 (м),
значит:
Ответ: Голубь не обгонит автомобиль, так как 16 м/с < 44
м/с.
Задача № 4. Вдоль дороги навстречу друг другу летят скворец и комнатная
муха. На рисунке представлены графики движения скворца (I) и мухи (II).
Пользуясь графиком, определите:
1)
Каковы скорости движения скворца и мухи?
2) Через сколько секунд после начала движения они встретятся?
3) Какое расстояние они пролетят до места встречи?
Решение.
2. Точка А (точка пересечения графиков движения) соответствует моменту встречи. Скворец и муха встретятся через 4 секунды.
3. Скворец до места встречи пролетит расстояние SI = 80
м. Муха пролетит расстояние SII = 100
м — 80 м = 20 м.
Ответ: 1) скворец 20
м/с, муха 5 м/с, 2) через 4 с, 3) скворец 80 м,
муха 20 м
Задача № 5. Определите
среднюю скорость движения плота, если за 20 минут он переместился на 900 м.
Скорость выразить в км/ч.
Ответ: Средняя скорость плота 2,7 км/ч.
Задача № 6. Стоящий
на эскалаторе человек поднимается за 2 мин, а бегущий по эскалатору — за 40 с.
За какое время этот человек поднимется по неподвижному эскалатору?
ОТВЕТ: 1 мин.
Решение. Стоящий на эскалаторе человек за 1
мин перемещается на половину длины эскалатора,
а бегущий — перемещается на полторы длины эскалатора.
Следовательно, идущий по неподвижному эскалатору человек за 1 мин перемещается
как раз на длину эскалатора.
Задача № 7. Моторная
лодка за 3 ч проходит расстояние от города до поселка, расположенного ниже по
течению реки. Сколько времени займет обратный путь, если скорость движения
лодки относительно воды в 4 раза больше скорости течения?
ОТВЕТ: 5 ч.
Решение. Обозначим скорость течения v. При движении по течению скорость лодки относительно берега
равна 5v, а при движении против течения ее скорость
равна 3v. Следовательно, время движения против течения
в 5/3 раза больше, чем время движения по течению.
Рыбак плыл по реке на лодке, зацепил шляпой за мост, и она свалилась в воду. Через час рыбак спохватился, повернул обратно и подобрал шляпу на 4 км ниже моста. Какова скорость течения? Скорость лодки относительно воды оставалась неизменной по модулю.
ОТВЕТ: 2 км/ч.
Решение. Удобно рассматривать движение шляпы и
лодки относительно воды, потому что относительно воды шляпа неподвижна, а
скорость лодки, когда она плывет от шляпы и к шляпе, по модулю одна и та же —
так, как это было бы в озере. Следовательно, после поворота рыбак плыл к шляпе
тоже 1 ч, т. е. он подобрал шляпу через 2 ч после
того, как уронил ее. По условию за это время шляпа проплыла по течению 4
км, откуда следует, что скорость течения 2 км/ч.
Задача № 9 (олимпРЕШИТЕ САМОСТОЯТЕЛЬНО.
Задача № 1
Комментариев нет:
Отправить комментарий