|
|
Строка 5: |
Строка 5: |
| <metakeywords>Физика, 10 класс, Равномерное движение, точки по окружности</metakeywords> | | <metakeywords>Физика, 10 класс, Равномерное движение, точки по окружности</metakeywords> |
| | | |
- | Движение тела по окружности или дуге окружности довольно часто встречается в природе и технике. Приблизительно по окружности движется Луна вокруг Земли; каждая точка земной поверхности движется по окружности вокруг земной оси; дуги окружности описывают различные точки самолета во время виража, автомобиля при повороте, поезда на закруглении дороги и т. д. Поэтому знакомство с таким движением имеет большое значение.<br> Рассмотрим равномерное движение тела по окружности. Это такое движение, при котором скорость и ускорение не меняются по модулю, а изменяются лишь по направлению.<br> Найдем модуль и направление вектора ускорения при равномерном движении точки по окружности радиусом ''R''. Пусть точка в момент времени ''t ''занимает положение ''М'', а через интервал времени [[Image:A17-7.jpg]] - положение ''M<sub>1</sub>'' (''рис.1.41''). <br>[[Image:A1.41.jpg|center|201x211px]]Обозначим ее скорость в положении ''M'' через [[Image:A17-8.jpg|15x25px]], а в положении ''M<sub>1</sub>'' через [[Image:A17-9.jpg|17x27px]]. При равномерном движении [[Image:A17-10.jpg|55x16px]]. Чтобы найти изменение скорости [[Image:A17-11.jpg|27x25px]] за время [[Image:A17-7.jpg|23x16px]], надо из вектора [[Image:A17-9.jpg|19x30px]] вычесть вектор [[Image:A17-8.jpg|15x25px]]. Разделив вектор [[Image:A17-11.jpg|28x26px]] на промежуток времени [[Image:A17-7.jpg|21x17px]], получим среднее ускорение точки за этот промежуток времени:<br>[[Image:A17-1.jpg|center|94x47px]]При стремлении интервала [[Image:A17-7.jpg|26x19px]] к нулю вектор среднего ускорения стремится в пределе к определенному вектору, называемому вектором мгновенного ускорения (см. § 11).<br> Сначала найдем модуль мгновенного ускорения. Для этого проведем вектор перемещения [[Image:A17-12.jpg|26x22px]] и рассмотрим треугольники ''OMM<sub>1</sub>''<sub></sub>и ''M<sub>1</sub>AB''. Эти треугольники подобны как равнобедренные с равными углами при вершинах. Следовательно [[Image:A17-2.jpg|106x45px]].<br> Разделив левую и правую части этого равенства на промежуток времени [[Image:A17-7.jpg|24x17px]], получим<br>[[Image:A17-3.jpg|center|152x42px]]или<br>[[Image:A17-4.jpg|center|253x46px]]Но<br>[[Image:A17-5.jpg|center|209x45px]]В пределе, т. е. при стремлении промежутка времени [[Image:A17-7.jpg|24x16px]] к нулю, модуль вектора [[Image:A17-13.jpg|39x46px]] будет не чем иным, как модулем ускорения [[Image:A17-14.jpg|29x28px]] точки в момент времени ''t'', а модуль вектора [[Image:A17-15.jpg|36x47px]] будет представлять собой модуль вектора мгновенной скорости [[Image:A17-16.jpg|33x31px]].Тогда равенство (1.22) примет вид<br>[[Image:F17-6.jpg|center|177x54px]]Так как ''v'' и ''R'' постоянны, то модуль вектора ускорения при равномерном движении точки по окружности остается все время неизменным.<br> Найдем теперь направление ускорения [[Image:A17-17.jpg|19x28px]]. Вектор ускорения направлен так, как направлен вектор [[Image:A17-11.jpg|27x24px]] в пределе при стремлении промежутка времени [[Image:A17-7.jpg|25x19px]] к нулю. Из рисунка 1.41 видно, что при стремлении интервала [[Image:A17-7.jpg|25x18px]] к нулю точка ''M<sub>1</sub>'' приближается к точке ''M'' и угол [[Image:A1-18.jpg|18x22px]] стремится к нулю. Следовательно, угол ''BM<sub>1</sub>A ''стремится к 90°. Таким образом, угол между вектором [[Image:A17-11.jpg|27x25px]] и радиусом окружности стремится к нулю. Следовательно в пределе вектор мгновенного ускорения направлен к центру окружности. Поэтому ускорение точки при ее равномерном движении по окружности называют '''центростремительным'''.<br> Так как в процессе движения точки по окружности ускорение все время направлено по радиусу к центру, то оно непрерывно изменяется по направлению. Следовательно, равномерное движение точки по окружности является движением с переменным ускорением и переменной скоростью. Отметим, что модули скорости и ускорения при этом остаются постоянными.<br><br><br> ???<br> 1. Точка движется равномерно по окружности. Постоянна ли ее скорость?<br> 2. Постоянно ли ускорение при равномерном движении точки по окружности?<br> 3. Куда направлено ускорение конца стрелки часов?<br> | + | [[Способы_описания_движения._Система_отсчета|Движение тела]] по окружности или дуге окружности довольно часто встречается в природе и технике. Приблизительно по окружности движется Луна вокруг Земли; каждая точка земной поверхности движется по окружности вокруг земной оси; дуги окружности описывают различные точки самолета во время виража, автомобиля при повороте, поезда на закруглении дороги и т. д. Поэтому знакомство с таким движением имеет большое значение.<br> Рассмотрим равномерное движение тела по окружности. Это такое движение, при котором скорость и ускорение не меняются по модулю, а изменяются лишь по направлению.<br> Найдем модуль и направление вектора ускорения при равномерном движении точки по окружности радиусом ''R''. Пусть точка в момент времени ''t ''занимает положение ''М'', а через интервал времени [[Image:A17-7.jpg|Равномерное движение точки по окружности]] - положение ''M<sub>1</sub>'' (''рис.1.41''). <br>[[Image:A1.41.jpg|center|201x211px|Равномерное движение точки по окружности]]Обозначим ее скорость в положении ''M'' через [[Image:A17-8.jpg|15x25px|A17-8.jpg]], а в положении ''M<sub>1</sub>'' через [[Image:A17-9.jpg|17x27px|A17-9.jpg]]. При равномерном движении [[Image:A17-10.jpg|55x16px|A17-10.jpg]]. Чтобы найти изменение [[Урок_1._Скорость._Время._Расстояние|скорости]] [[Image:A17-11.jpg|27x25px|A17-11.jpg]] за время [[Image:A17-7.jpg|23x16px|A17-7.jpg]], надо из вектора [[Image:A17-9.jpg|19x30px|A17-9.jpg]] вычесть вектор [[Image:A17-8.jpg|15x25px|A17-8.jpg]]. Разделив вектор [[Image:A17-11.jpg|28x26px|A17-11.jpg]] на промежуток времени [[Image:A17-7.jpg|21x17px|A17-7.jpg]], получим среднее ускорение точки за этот промежуток времени:<br>[[Image:A17-1.jpg|center|94x47px|Равномерное движение точки по окружности]]При стремлении интервала [[Image:A17-7.jpg|26x19px|A17-7.jpg]] к нулю вектор среднего ускорения стремится в пределе к определенному вектору, называемому вектором мгновенного ускорения (см. § 11).<br> Сначала найдем модуль мгновенного ускорения. Для этого проведем вектор перемещения [[Image:A17-12.jpg|26x22px|A17-12.jpg]] и рассмотрим [[Третий_признак_равенства_треугольников._Полные_уроки|треугольники]] ''OMM<sub>1</sub>''<sub></sub>и ''M<sub>1</sub>AB''. Эти треугольники подобны как равнобедренные с равными углами при вершинах. Следовательно [[Image:A17-2.jpg|106x45px|Равномерное движение точки по окружности]].<br> Разделив левую и правую части этого равенства на промежуток времени [[Image:A17-7.jpg|24x17px|A17-7.jpg]], получим<br>[[Image:A17-3.jpg|center|152x42px|Равномерное движение точки по окружности]]или<br>[[Image:A17-4.jpg|center|253x46px|Равномерное движение точки по окружности]]Но<br>[[Image:A17-5.jpg|center|209x45px|Равномерное движение точки по окружности]]В пределе, т. е. при стремлении промежутка времени [[Image:A17-7.jpg|24x16px|A17-7.jpg]] к нулю, модуль вектора [[Image:A17-13.jpg|39x46px|A17-13.jpg]] будет не чем иным, как модулем ускорения [[Image:A17-14.jpg|29x28px|A17-14.jpg]] точки в момент времени ''t'', а модуль вектора [[Image:A17-15.jpg|36x47px|A17-15.jpg]] будет представлять собой модуль вектора мгновенной скорости [[Image:A17-16.jpg|33x31px|A17-16.jpg]].Тогда равенство (1.22) примет вид<br>[[Image:F17-6.jpg|center|177x54px|Равномерное движение точки по окружности]]Так как ''v'' и ''R'' постоянны, то модуль вектора ускорения при равномерном [[Движение_цитоплазмы._Поступление_веществ_в_клетку|движении]] точки по окружности остается все время неизменным.<br> Найдем теперь направление ускорения [[Image:A17-17.jpg|19x28px|A17-17.jpg]]. Вектор ускорения направлен так, как направлен вектор [[Image:A17-11.jpg|27x24px|A17-11.jpg]] в пределе при стремлении промежутка времени [[Image:A17-7.jpg|25x19px|A17-7.jpg]] к нулю. Из рисунка 1.41 видно, что при стремлении интервала [[Image:A17-7.jpg|25x18px|A17-7.jpg]] к нулю точка ''M<sub>1</sub>'' приближается к точке ''M'' и угол [[Image:A1-18.jpg|18x22px|A1-18.jpg]] стремится к нулю. Следовательно, угол ''BM<sub>1</sub>A ''стремится к 90°. Таким образом, угол между вектором [[Image:A17-11.jpg|27x25px|A17-11.jpg]] и радиусом окружности стремится к нулю. Следовательно в пределе вектор мгновенного ускорения направлен к центру окружности. Поэтому ускорение точки при ее равномерном движении по окружности называют '''центростремительным'''.<br> Так как в процессе движения точки по окружности ускорение все время направлено по радиусу к центру, то оно непрерывно изменяется по направлению. Следовательно, равномерное движение точки по окружности является движением с переменным ускорением и переменной скоростью. Отметим, что модули скорости и ускорения при этом остаются постоянными.<br><br><br> ???<br> 1. Точка движется равномерно по окружности. Постоянна ли ее скорость?<br> 2. Постоянно ли ускорение при равномерном движении точки по окружности?<br> 3. Куда направлено ускорение конца стрелки часов?<br> |
| | | |
- | <br> ''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс'' | + | <br> ''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, [[Физика_и_астрономия|Физика]] 10 класс'' |
| | | |
| <br> <sub>Полный список тем [[Физика и астрономия|по физике]], календарный план по всем предметам согласно [[Гипермаркет знаний - первый в мире!|школьной программы]], домашнее задание, курсы и задание [[Физика 10 класс|по физике для 10 класса]]</sub> | | <br> <sub>Полный список тем [[Физика и астрономия|по физике]], календарный план по всем предметам согласно [[Гипермаркет знаний - первый в мире!|школьной программы]], домашнее задание, курсы и задание [[Физика 10 класс|по физике для 10 класса]]</sub> |
| | | |
| '''<u>Содержание урока</u>''' | | '''<u>Содержание урока</u>''' |
- | '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] конспект урока ''' | + | '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] конспект урока ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] опорный каркас | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] опорный каркас |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] презентация урока | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] презентация урока |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] акселеративные методы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] акселеративные методы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] интерактивные технологии | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] интерактивные технологии |
| | | |
| '''<u>Практика</u>''' | | '''<u>Практика</u>''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] задачи и упражнения | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] задачи и упражнения |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] самопроверка | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] самопроверка |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] домашние задания | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] домашние задания |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] дискуссионные вопросы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] дискуссионные вопросы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] риторические вопросы от учеников | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] риторические вопросы от учеников |
- |
| + | |
| '''<u>Иллюстрации</u>''' | | '''<u>Иллюстрации</u>''' |
- | '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа ''' | + | '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фотографии, картинки | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фотографии, картинки |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] графики, таблицы, схемы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] графики, таблицы, схемы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты |
| | | |
| '''<u>Дополнения</u>''' | | '''<u>Дополнения</u>''' |
- | '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] рефераты''' | + | '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] рефераты''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] статьи | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] статьи |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фишки для любознательных | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фишки для любознательных |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] шпаргалки | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] шпаргалки |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] учебники основные и дополнительные | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] учебники основные и дополнительные |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] словарь терминов | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] словарь терминов |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] прочие | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] прочие |
| | | |
| <u>Совершенствование учебников и уроков | | <u>Совершенствование учебников и уроков |
- | </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] исправление ошибок в учебнике''' | + | </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] исправление ошибок в учебнике''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обновление фрагмента в учебнике | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обновление фрагмента в учебнике |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] элементы новаторства на уроке | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] элементы новаторства на уроке |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] замена устаревших знаний новыми | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми |
- |
| + | |
| '''<u>Только для учителей</u>''' | | '''<u>Только для учителей</u>''' |
- | '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] идеальные уроки ''' | + | '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] идеальные уроки ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] календарный план на год | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] календарный план на год |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] методические рекомендации | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] методические рекомендации |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] программы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] программы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обсуждения | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обсуждения |
| | | |
| | | |
Текущая версия на 13:59, 4 июля 2012
Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 10 класс>>Физика: Равномерное движение точки по окружности
Движение тела по окружности или дуге окружности довольно часто встречается в природе и технике. Приблизительно по окружности движется Луна вокруг Земли; каждая точка земной поверхности движется по окружности вокруг земной оси; дуги окружности описывают различные точки самолета во время виража, автомобиля при повороте, поезда на закруглении дороги и т. д. Поэтому знакомство с таким движением имеет большое значение. Рассмотрим равномерное движение тела по окружности. Это такое движение, при котором скорость и ускорение не меняются по модулю, а изменяются лишь по направлению. Найдем модуль и направление вектора ускорения при равномерном движении точки по окружности радиусом R. Пусть точка в момент времени t занимает положение М, а через интервал времени - положение M1 (рис.1.41). Обозначим ее скорость в положении M через , а в положении M1 через . При равномерном движении . Чтобы найти изменение скорости за время , надо из вектора вычесть вектор . Разделив вектор на промежуток времени , получим среднее ускорение точки за этот промежуток времени: При стремлении интервала к нулю вектор среднего ускорения стремится в пределе к определенному вектору, называемому вектором мгновенного ускорения (см. § 11). Сначала найдем модуль мгновенного ускорения. Для этого проведем вектор перемещения и рассмотрим треугольники OMM1и M1AB. Эти треугольники подобны как равнобедренные с равными углами при вершинах. Следовательно . Разделив левую и правую части этого равенства на промежуток времени , получим или Но В пределе, т. е. при стремлении промежутка времени к нулю, модуль вектора будет не чем иным, как модулем ускорения точки в момент времени t, а модуль вектора будет представлять собой модуль вектора мгновенной скорости .Тогда равенство (1.22) примет вид Так как v и R постоянны, то модуль вектора ускорения при равномерном движении точки по окружности остается все время неизменным. Найдем теперь направление ускорения . Вектор ускорения направлен так, как направлен вектор в пределе при стремлении промежутка времени к нулю. Из рисунка 1.41 видно, что при стремлении интервала к нулю точка M1 приближается к точке M и угол стремится к нулю. Следовательно, угол BM1A стремится к 90°. Таким образом, угол между вектором и радиусом окружности стремится к нулю. Следовательно в пределе вектор мгновенного ускорения направлен к центру окружности. Поэтому ускорение точки при ее равномерном движении по окружности называют центростремительным. Так как в процессе движения точки по окружности ускорение все время направлено по радиусу к центру, то оно непрерывно изменяется по направлению. Следовательно, равномерное движение точки по окружности является движением с переменным ускорением и переменной скоростью. Отметим, что модули скорости и ускорения при этом остаются постоянными.
??? 1. Точка движется равномерно по окружности. Постоянна ли ее скорость? 2. Постоянно ли ускорение при равномерном движении точки по окружности? 3. Куда направлено ускорение конца стрелки часов?
Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс
Полный список тем по физике, календарный план по всем предметам согласно школьной программы, домашнее задание, курсы и задание по физике для 10 класса
Содержание урока
конспект урока
опорный каркас
презентация урока
акселеративные методы
интерактивные технологии
Практика
задачи и упражнения
самопроверка
практикумы, тренинги, кейсы, квесты
домашние задания
дискуссионные вопросы
риторические вопросы от учеников
Иллюстрации
аудио-, видеоклипы и мультимедиа
фотографии, картинки
графики, таблицы, схемы
юмор, анекдоты, приколы, комиксы
притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
Дополнения
рефераты
статьи
фишки для любознательных
шпаргалки
учебники основные и дополнительные
словарь терминов
прочие
Совершенствование учебников и уроков
исправление ошибок в учебнике
обновление фрагмента в учебнике
элементы новаторства на уроке
замена устаревших знаний новыми
Только для учителей
идеальные уроки
календарный план на год
методические рекомендации
программы
обсуждения
Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
|