Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. Ну что же мы с вами переходим от изучения равномерного прямолинейного движения к переходим к изучению более сложного вида движения и опять-таки все более сложное у нас будет опираться уже на то, что мы проходили ранее. И поэтому давайте вспомним, то какое движение называется равномерным и прямолинейным.
Равномерное прямолинейное движение - это такое движение при котором за любые равные промежутки времени тело совершает равные перемещения.
Значит, если за одинаковые промежутки времени тело совершает различные перемещения, то это уже не будет равномерным и прямолинейным движением.
Далее, давайте вспомним какой физической величиной можно охарактеризовать равномерное и прямолинейное движение? Его характеризует одна единственная величина, ее достаточно знать, если известно начальное положение тела, чтобы сказать, где будет находится тело в любой момент времени. Это величина - скорость. Теперь давайте вспомним, что называется скоростью равномерного прямолинейного движения.
Скорость равномерного прямолинейного движения - это физическая величина равная отношению перемещения тела ко времени за которое оно произошло.
Это определение скорости равномерного прямолинейного движения. Если движение не является равномерным и прямолинейным у нас есть какая-то величина, которая может это охарактеризовать? Да, такая величина у нас есть и она называется средней скоростью.
Что мы должны сделать чтобы определить среднюю скорость? Мы должны все перемещение совершенное на данном участке траектории разделить на все время, которое потребовалось для совершения этого перемещения. Средняя скорость несет информацию о движении в целом, детали движения, при этом, полностью скрыты. А теперь давайте попробуем узнать о движении, если оно не равномерное и не прямолинейное немного больше.
Давайте рассмотрим пример, который мы уже рассматривали: движение автомобиля из города А в город Б. Автомобиль проехал 500 км за 10 часов со средней скоростью 50 мк/час. Но от пункта А до промежуточного пункта между пунктом А и Б он ехал с одной скоростью, пусть, допустим, равномерно и прямолинейно, а от промежуточного пункта до пункта Б с другой скоростью. Если нам будет известна скорость от пункта А до промежуточного пункта и от промежуточного пункта до пункта Б у нас уже будет больше информации о движении, чем, просто, средняя скорость? А если мы хотим получить еще больше информации? Мы можем найти среднюю скорость, например, на каждом километров пути, а тогда у нас будет 500 точек - 500 чисел, каждое из которых будет характеризовать движение на каждом километре.
Но физики хотят идти еще дальше, и что если они хотят охарактеризовать движение не на каждом километре,а в каждой точке. Тогда число отрезков, на которое мы разбиваем все перемещение надо увеличить очень сильно - до бесконечности. И вот этим процессом мы на этой лекции и займемся...тогда мы придем к величине, которая называется мгновенной скоростью. В этой величине уже будет информация о движении в каждой точке траектории.
Давайте запишем точное определение мгновенной скорости.
Мгновенная скорость в заданной точке траектории - это физическая величина равная отношению малого перемещения тела на участке траектории, включающем эту точку к промежутку времени за которое оно произошло.
И из самого определения сразу же возникает вопрос, а что такое малое перемещение? Ведь, когда мы говорим о большом или малом перемещении мы всегда должны сравнить эти величины в чем-то. Мы, например, говорим о том, что школьный мел имеет большие размеры...по сравнению с чем? Ну, например, по сравнению с пылинкой. Но при этом имеет малые размеры по сравнению с чем? Ну, например, с преподавательским столом или с самим человеком. А здесь с чем сравнивать? С перемещением...А с каким? Это, как говорят в "строгой" науке не тривиальный вопрос. Ответ нам может быть еще трудно придумать, поэтому давайте я вам тут немного помогу. Перемещение мы будем считать малым, если уменьшив его еще, например, в два раза мы не заметим изменение величины вектора скорости из формулы мгновенной скорости. Например, автомобиль едет из пункта А в пункт Б и на участке 50 метров мы измерили перемещение и на участке 25 метров и оказалось, что на 25 метровом участке отношение в формуле мгновенной скорости чуть-чуть отличается, но заметно для наших экспериментальных возможностей и тогда это уже не малое перемещение. А вот, если с помощью каких-то особых приборов мы измерим время за которое пройдено расстояние, например, 5 см. и 2 см автомобилем, то мы заметим, что скорости измеренные, когда дельта S равно 5 и 2 см. нельзя различить, так как показания приборов являются практически одинаковыми. Тогда, да, мы говорим, что перемещение действительно малое. Вот, что значит малое перемещение, которые мы употребили в определении мгновенной скорости.
Ну а теперь скорость - это вектор. У вектора есть модуль и направление. Как найти направление вектора скорости?
Мгновенная скорость всегда направлена по касательной к траектории.
Вот что такое мгновенная скорость. Мгновенная скорость может меняться от одного времени к другому. Теперь понятно, что имеется ввиду, когда говорится, что мгновенная скорость - это скорость в данный момент времени. Это описание, а не определение. Спидометр автомобиля, на самом деле, показывает не совсем показатель мгновенной скорости...спидометр имеет определенное время измерения, определенное время срабатывания, он показывает среднюю скорость на участке траектории, которая проходится за несколько секунд или же за доли секунды - это не есть скорость в данное мгновение он ее усредняет в силу того, что измерение проводится в течении некоторого времени.
Ну а теперь переходим к изучению более сложного вида движения - равноускоренного движения. И давайте сразу дадим определение равноускоренного движения.
Равноускоренное движение - это такое движение тела при котором за любые равные промежутки времени мгновенная скорость тела изменяется на одинаковую векторную величину.
Мы записали определение, а теперь давайте рассмотрим несколько примеров равноускоренного движения...
И так, в примере мы увидели, что равноускоренное движение - это очень разнообразное движение. Скорость меняясь одинаково за равные промежутки времени может приводить к тому, что тело будет и увеличивая свою мгновенную скорость и уменьшая при сохранении направления и одновременно меняя и направление и скорости. Как же описать это движение? Давайте сейчас попробуем связать величину скорости тела с временем движения которое прошло. Всюду мы с вами прибавляли дельта T, 2 дельта T, 3 дельта T и т.д.
А теперь давайте поговорим об ускорении при равномерном ускоренном движении.
Давайте запишем определение равномерного ускоренного движения
Равномерное ускоренное движение - ускорением тела при равноускоренном движении называется физическая величина равная отношению изменения скорости тела ко времени за которое оно произошло.
А теперь давайте выразим скорость из формулы ускорения при равноускоренном движении...
И выведенное выше соотношение справедливо не только для векторов, но и для проекции векторов на любые оси.
На этом мы эту лекцию закончим.
Если тебе понравилось, пожалуйста подпишись на канал и поддержи автора
.