Перемещение
Цели урока
1 . Повторить и углубить понятия: «механическое движение», «траектория», «путь», «материальная точка».
2. Ввести понятие «перемещение».
3. Акцентировать внимание учащихся на то, что путь и перемещение – разные физические величины.
4. Показать связь между перемещением тела и его координатами.
Вопросы для повторения пройденного материала
- Что называют механическим движением?
- Что такое траектория?
- Что называют путем, пройденным телом?
- Что называется материальной точкой?
- Приведите пример, показывающий, что одно и то же тело в одной ситуации можно считать материальной точкой, а в другой – нет.
- Что такое система отсчета ?
- Как можно определить положение тела?
- В каком случае положение движущегося тела можно задать с помощью одной координатной оси?
Путь и перемещение
B
L 1
L 2
s
L 3
A
s – перемещение,
L – путь.
Решение задач на расчет пути и перемещения
1 . Тело из точки 1 переместилось вправо на расстояние 3 м в точку 2, а затем переместилось вправо в точку 3 на расстояние 4 м. Найти путь и перемещение.
Путь L= s 1-2 + s 2-3 = 7 м.
Перемещение s = s 1-2 + s 2-3 = 7 м.
s 1-2
s 2-3
3
2
1
s
2 . Тело из точки 1 переместилось вправо на расстояние 3 м в точку 2, а затем переместилось влево в точку 3 на расстояние 4 м. Найти путь и перемещение.
Путь L = s 1-2 + s 2-3 = 7 м.
Перемещение s = s 2-3 - s 1-2 = 1 м.
s 2-3
1
2
3
s 1-2
s
3. Тело из точки 1 переместилось вправо на расстояние 3 м в точку 2, а затем переместилось перпендикулярно предыдущему направлению в точку 3 на расстояние 4 м. Найти путь и перемещение.
s = √s 1 2 + s 2 2 = √9м 2 +16м 2 = 5 м.
Путь L = s 1 + s 2 = 7 м.
3
s 2
s
2
1
s 1
4. Точка совершила один полный оборот по окружности радиуса
50 см. Найти путь и перемещение.
s = 0.
L = 2πR, где π =3,14.
L = 2∙3,14∙0,5 м = 3,14 м.
1
2
R
Выводы
- Путь – скалярная величина, перемещение – векторная.
- Тело из точки 1 в точку 2 может переместиться по разным траекториям, пройдя разные пути. Перемещение может быть только одно.
- Путь и перемещение измеряются в единицах длины (метрах, км и т.д.)
- Путь и перемещение совпадают по численным значениям при прямолинейном движении тела в одном направлении. В остальных случаях путь больше перемещения.
- При движении тела по замкнутой траектории его перемещение равно 0.
0 s x " width="640"
Проекция вектора на координатную ось
B
s
a
A
B 1
A 1
X
O
a x 0
s x
5. Тело из точки М 1 с координатами x 1 = -5 м, y 1 = -3 м переместилось в точку М 2 с координатами x 2 = 7 м, y 2 = 6 м. Сделать чертеж, найти перемещение и его проекции на оси координат.
s x = x 2 –x 1 .
s x = 7 м – (-5 м) = 12 м.
s y = y 2 –y 1 .
s y = 6 м – (-3 м) = 9 м.
s = √s x 2 + s y 2 =
= √(12 м) 2 + (9 м) 2 =
= √144 м 2 + 81 м 2 =
= √225 м 2 = 15 м.
М 2
s y
s
s x
М 1
Выводы
- Зная начальные координаты тела (точки) и проекции вектора перемещения на координатные оси за время t, можно найти координаты тела в момент времени t:
x = x 0 + s x ,
y = y 0 + s y , где x 0 и y 0 – начальные координаты
( координаты в момент времени t = 0).
- Зная проекции любого вектора на координатные оси, можно найти модуль этого вектора, например, вектора перемещения:
s = √s x 2 + s y 2 .
Домашнее задание
Задачи.
- Определить путь и перемещение конца минутной стрелки Кремлевских курантов за 15 минут, 30 минут, 45 минут, 1 час. Длина минутной стрелки 3,3 м.
2. Тело переместилось из точки с координатами x 1 = 0, y 1 = 2 м в точку с координатами x 2 = 4 м, y 2 = -1 м. Сделать чертеж, найти перемещение и его проекции на оси координат.