Группа 1-4 физика

Урок № 106______

Предмет: ОУД 08 Физика

Дата проведения: 26.03.2020 год. Преподаватель: Алхуватова Л.И.

Группа № 1-4

Тема урока: Ускорение. Равноускоренное движение

Цель: Рассмотреть равноускоренное движение, получить формулу для перемещения

Вид урока: Комбинированный урок

Оснащение урока: ПК, проектор.

Литература: А.В. Фирсов: Физика.Учебник для профессий и специальностей технического и естественно-научного профилей.Москва, 2018г, издательский центр «Академия»

1 Равноускоренное движение

Равноускоренное движение - это движение, при котором вектор ускорения не меняется по модулю и направлению. Примеры такого движения: велосипед, который катится с горки; камень брошенный под углом к горизонту. Равномерное движение - частный случай равноускоренного движения с ускорением, равным нулю.

Рассмотрим случай свободного падения (тело брошено под уголом к горизонту) более подробно. Такое движение можно представить в виде суммы движений относительно вертикальной и горизонтальной осей.

В любой точке траектории на тело действует ускорение свободного падения →gg→, которое не меняется по величине и всегда направлено в одну сторону. 

Вдоль оси X движение равномерное и прямолинейное, а вдоль оси Y - равноускоренное и прямолинейное. Будем рассматривать проекции векторов скорости и ускорения на оси.

Формулы для равноускоренного движения

Формула для скорости при равноускоренном движении:

v=v0+atv=v0+at.

Здесь v0v0 - начальная скорость тела, a=consta=const - ускорение.

2 Формула для перемещения

Покажем на графике, что при равноускоренном движении зависимость v(t)v(t) имеет вид прямой линии.

​​​​​​​

Ускорение можно определить по углу наклона графика скорости. На рисунке выше модуль ускорения равен отношению сторон треугольника ABC.

a=v−v0t=|BC||AC|a=v-v0t=BCAC

Чем больше угол ββ, тем больше наклон (крутизна) графика по отношению к оси времени. Соответственно, тем больше ускорение тела.

Для первого графика: v0=−2 м/с; a=0,5 м/с2v0=-2 мс; a=0,5 мс2.

Для второго графика: v0=3 м/с; a=−13 м/с2v0=3 мс; a=-13 мс2.

По данному графику можно также вычислить перемещение тела за время tt. Как это сделать?

Выделим на графике малый отрезок времени Δt∆t. Будем считать, что он настолько мал, что движение за время Δt∆t можно считать равномерным движением со скоростью, равной скорости тела в середине промежутка Δt∆t. Тогда, перемещение Δs∆s за время Δt∆t будет равно Δs=vΔt∆s=v∆t.

Разобьем все время tt на бесконечно малые промежутки Δt∆t. Перемещение ss за время tt равно площади трапеции ODEFODEF.

s=|OD|+|EF|2|OF|=v0+v2t=2v0+(v−v0)2ts=OD+EF2OF=v0+v2t=2v0+(v-v0)2t.

Мы знаем, что v−v0=atv-v0=at, поэтому окончательная формула для перемещения тела примет вид:

s=v0t+at22s=v0t+at22 перемещение при равноускоренном движении

Для того, чтобы найти координату тела в данный момент времени, нужно к начальной координате тела добавить перемещение. Изменение координаты в зависимости от времени выражает закон равноускоренного движения.

Закон равноускоренного движения

Закон равноускоренного движения

y=y0+v0t+at22y=y0+v0t+at22.

Еще одна распространенная задача кинематики, которая возникает при анализе равноускоренного движения - нахождение координаты при заданных значениях начальной и конечной скоростей и ускорения.

Исключая из записанных выше уравнений tt и решая их, получаем:

s=v2−v022as=v2-v022a.

По известным начальной скорости, ускорению и перемещению можно найти конечную скорость тела:

v=√v02+2asv=v02+2as.

При v0=0v0=0 s=v22as=v22a и v=√2asv=2as

Важно!

Величины v, v0, a, y0, sv, v0, a, y0, s, входящие в выражения, являются алгебраическими величинами. В зависимости от характера движения и направления координатных осей в условиях конкретной задачи они могут принимать как положительные, так и отрицательные значения

Закрепление:

1 Что называют ускорение?

2 Что называют графиком скорости?

3 Чему численно равна площадь трапеции?

4 Написать формулу для перемещения?

5 Написать формулу для координаты при равноускоренном движении?