Что такое координаты движущегося тела. Определение координаты движущегося тела

Тема урока: «Определение координаты движущегося тела»

Цель урока: Ввести понятия векторная и скалярная величина, координата, проекция вектора, модуль вектора. Сформулировать правила определения знака проекции.

Тип уроки: Комбинированный урок.

Проверка знаний:

1. Что называется механическим движением?

2. Что входит в понятие «система отсчета»?

3. Почему невозможно описать движение без выбора системы отсчета?

4. Какие точки катящегося вагона движутся и какие находятся в покое относительно дороги?

5. Что такое материальная точка?

6. Какое движение называется поступательным?

7. Что такое траектория?

8. Что такое пройденный путь?

9. Что такое перемещение?

10. ответить на вопросы к §2.

11. ответить на вопросы упр. 2 № 1,2.

Траектории движения двух материальных точек пересекаются. Означает ли это, что тела сталкиваются? Приведите пример, подтверждающий ваш ответ.

Тело, брошенное вертикально вверх, поднялось на высоту 20 м и упало в ту же точку. Чему равен путь, пройденный телом за то время, пока оно двигалось вверх? За время, пока оно двигалось вниз? За все время движения?

При каком условии путь равен модулю перемещения тела? Может ли модуль перемещения быть больше пройденного пути? Приведите примеры таких движений.

Автомобиль проехал 100 км. а) Какие точки колеса совершили максимальное перемещение? Минимальное? б) Какие точки колеса прошли максимальный путь? Минимальный?

Два тела, двигаясь прямолинейно, совершили одинаковые перемещения. Обязательно ли одинаковы пройденные ими пути? Ответ поясните примером.

План изложения нового материала:

Определение координаты движущегося тела.

Векторные и скалярные величины.

Проекция вектора.

Правило определения знака проекции.

Уравнение, с помощью которого можно определить координату тела.

Модуль вектора.

1. Изложение нового материала.

Определение координаты движущегося тела . При решении задач обычно составляют уравнения, связывающие физические величины, а затем решают эти уравнения. Если величины векторные, приходится «следить» не только за модулем каждой такой величины, но и за ее направлением. Решение задач значительно упрощается благодаря тому, что одну векторную величину можно задать с помощью нескольких скалярных величин следующим образом.

Любую векторную величину можно представить в виде суммы трех векторных величин, направленных вдоль осей координат. Эти векторные величины называют ее составляющими. Каждую составляющую векторной величины можно охарактеризовать просто числом: модуль этого числа равен модулю составляющей, а знак числа определяется направлением составляющей. Если она направлена в положительном направлении оси координат, - это число положительное, а если в отрицательном, - отрицательное. Это число называется проекцией данной векторной величины на соответствующую координатную ось.

Проекции векторной величины а на оси координат х, у, z обозначаются а х , а у и а г . Они измеряются в тех же единицах, что и модуль этой величины. Например, проекция перемещения измеряется в метрах, а проекция скорости - в метрах в секунду.

Свяжем проекции перемещения тела с его координатами. Для наглядности ограничимся движением на плоскости.

Пусть тело из точки с координатами х 0, у 0 переместилось в точку с координатами х, у. Тогда перемещение s - это вектор, проведенный из точки с координатами х 0, , у 0 в точку с координатами х, у. Следовательно,

s x = х - х 0 , s y =y -y 0. Таким образом,

x = x 0 + s x , y = y Q +s y .

Обращаем внимание: в этих формулах стоит знак «плюс», независимо от того, в каком направлении двигалось тело - в положительном направлении оси или в отрицательном.

2. Отработка знаний и умений.

Решение задачи упр.3 №1

Задание на дом: §3 упр.3 №2.

Тема урока: «Определение координаты движущегося тела»

Цель урока: Ввести понятия векторная и скалярная величина, координата, проекция вектора, модуль вектора. Сформулировать правила определения знака проекции.
Тип уроки: Комбинированный урок.
Проверка знаний:
1. Что называется механическим движением?
2. Что входит в понятие «система отсчета»?
3. Почему невозможно описать движение без выбора системы отсчета?
4. Какие точки катящегося вагона движутся и какие находятся в покое относительно дороги?
5. Что такое материальная точка?
6. Какое движение называется поступательным?
7. Что такое траектория?
8. Что такое пройденный путь?
9. Что такое перемещение?
10. ответить на вопросы к §2.
11. ответить на вопросы упр. 2 № 1,2.
Траектории движения двух материальных точек пересекаются. Означает ли это, что тела сталкиваются? Приведите пример, подтверждающий ваш ответ.
Тело, брошенное вертикально вверх, поднялось на высоту 20 м и упало в ту же точку. Чему равен путь, пройденный телом за то время, пока оно двигалось вверх? За время, пока оно двигалось вниз? За все время движения?
При каком условии путь равен модулю перемещения тела? Может ли модуль перемещения быть больше пройденного пути? Приведите примеры таких движений.
Автомобиль проехал 100 км. а) Какие точки колеса совершили максимальное перемещение? Минимальное? б) Какие точки колеса прошли максимальный путь? Минимальный?
Два тела, двигаясь прямолинейно, совершили одинаковые перемещения. Обязательно ли одинаковы пройденные ими пути? Ответ поясните примером.

План изложения нового материала:
Определение координаты движущегося тела.
Векторные и скалярные величины.
Проекция вектора.
Правило определения знака проекции.
Уравнение, с помощью которого можно определить координату тела.
Модуль вектора.

1. Изложение нового материала.
Определение координаты движущегося тела. При решении задач обычно составляют уравнения, связывающие физические величины, а затем решают эти уравнения. Если величины векторные, приходится «следить» не только за модулем каждой такой величины, но и за ее направлением. Решение задач значительно упрощается благодаря тому, что одну векторную величину можно задать с помощью нескольких скалярных величин следующим образом.
Любую векторную величину можно представить в виде суммы трех векторных величин, направленных вдоль осей координат. Эти векторные величины называют ее составляющими. Каждую составляющую векторной величины можно охарактеризовать просто числом: модуль этого числа равен модулю составляющей, а знак числа определяется направлением составляющей. Если она направлена в положительном направлении оси координат, это число положительное, а если в отрицательном, отрицательное. Это число называется проекцией данной векторной величины на соответствующую координатную ось.
Проекции векторной величины а на оси координат х, у, z обозначаются ах, ау и аг. Они измеряются в тех же единицах, что и модуль этой величины. Например, проекция перемещения измеряется в метрах, а проекция скорости в метрах в секунду.
Свяжем проекции перемещения тела с его координатами. Для наглядности ограничимся движением на плоскости.
Пусть тело из точки с координатами х0, у0 переместилось в точку с координатами х, у. Тогда перемещение s это вектор, проведенный из точки с координатами х0, у0 в точку с координатами х, у. Следовательно,
sx = х - х0, sy=y-y0. Таким образом,
x = x0 + sx, y = yQ+sy.
Обращаем внимание: в этих формулах стоит знак «плюс», независимо от того, в каком направлении двигалось тело в положительном направлении оси или в отрицательном.

2. Отработка знаний и умений.
Решение задачи упр.3 №1

Задание на дом: §3 упр.3 №2.

Механика

1.3. Определение координаты движущегося тела.
1 уровень. + § 3 учебника прочитать. Знать определения.

Путь – сумма длин всех участков траектории, пройденных телом за некоторый промежуток времени. Путь – скалярная величина. Обозначается – S, и измеряется в метрах, (км, см, мм). Если знать начальное положение тела и путь, то невозможно определить где находится тело S = AB + BC + CD

Перемещение – это вектор (или направленный отрезок), соединяющий начальное положение с его последующим положением.
Перемещение – векторная величина, а значит характеризуется двумя величинами: числовым значением или модулем и направлением.
Обозначается – S, и измеряется в метрах, (км, см, мм).
Если знать вектор перемещения, то можно однозначно определить положение тела.

Вектором называется направленный отрезок, то есть отрезок, у которого указаны начало (наз. также точкой приложения вектора) и ко­нец.
Пусть на плоскости задана декартова система координат XOY.
Тогда вектор может быть задан двумя числами: и . Эти числа в физике – проекциями вектора на соответствующие оси координат.
Чтобы найти проекцию вектора надо: из начала и конца вектора опустить перпендикуляры на оси координат.
Тогда проекцией будет длина отрезка, заключенного между перпендикулярами.
Проекция может принимать как положительное, так и отрицательное значение.
Если проекция получилась со знаком «-», то вектор направлен в противоположную сторону оси, на которую его спроектировали.

Определение координаты движущегося тела.
Пусть тело совершило некоторое перемещение. Для определения его координат мы должны использовать не вектор перемещения, а проекцию вектора перемещения на числовые оси. (т.к проекция это число, а мы можем работать с числами).
Задача:
Два катера движутся противоположно друг другу и встречаются на расстоянии 100 км от пристани. Затем они продолжают перемещаться и за время t первый катер переместился на 60 км на восток, а второй катер – на 50 км на запад.
Определить координаты каждого катера относительно пристани и расстояние между катерами через время t после встречи.
Решение:
Вводим систему координат:

Тело отсчета – пристань совместим с нулевой координатой, а ось ОХ направим параллельно прямой вдоль которой движутся катера.
Найдем проекцию векторов перемещения S1 и S2 на ОХ.

Т.к вектор S1 сонаправлен с ОХ, то проекция S1, то проекция будет положительной, сл-но S 1x = 60 (км), а т.к вектор S2 направлен в противоположную сторону оси ОХ, то проекция будет иметь отрицательное значение S 2x = - 50 (км).
3. Запишем чему равны проекции векторов перемещения S1 и S2.
S1x = X1 – 100 , отсюда X1 = S1x + 100
S2x = X2 – 100 , отсюда X2 = S2x + 100
Вычисляем: Х1 = 60 +100 = 160,
Х2 = - 50 + 100 = 50.
Расстояние между катерами будет равно 160 – 50 = 110 км.

Ответ: Х1 = 160, Х2 = 50, S = 110 км.

II уровень. Решите задачи + Упр № 3 письменно:

Точка движется по окружности радиуса R. Чему равны путь и модуль перемещения через ¼ оборота?

Катер прошел по озеру в направлении на северо-восток 2 км, а затем в северном направлении еще 1 км. Найти геометрическим построение перемещение и его модуль.

Автобус переместился из точки с координатой Хо=200м в точку с координатой Х=-200м. Определите проекцию перемещения автобуса.

Определите конечную координату мотоциклиста, если он выехал из точки Хо=-30м, а проекция перемещения на ось ОХ равна Sх=-240м.

Определите начальную координату трамвая, если проекция его перемещения на ось ОХ равна Sх=-250м, а конечная координата Х=500м.

В кинематике решается основная задача механики:
по известным начальным условиям и характеру движения определяется положение тела в любой момент времени.

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО КИНЕМАТИКЕ

1. Выбрать удобную систему координат.
2. Схематично показать тела или материальные точки.
3. Показать векторы, начальные координаты, проекции векторов.
4. Записать основные уравнения (в векторной форме или в проекциях).
5. Найти проекции всех известных величин и подставить в уравнения.
6. Решить уравнения

ПРАВИЛА СЛОЖЕНИЯ ВЕКТОРОВ

При решении задач по механике требуется умение работать с векторными величинами.
Как, например, определить равнодействующую силу, если на тело одновременно действует несколько сил?
Как, например, определить направление движения пловца, переплывающего реку, если его сносит течением?
Для этого пригодится одно из правил сложения векторов:

Кинематика - Класс!ная физика

Знаете ли вы?

Наводнения на Марсе

Долгое время каналы на Марсе считали искусственными сооружениями, построенными жителями Марса. Над загадкой происхождения каналов ученые ломают головы и сегодня.

По одной из гипотез, марсианские каналы - результат наводнений, происходивших на планете миллионы лет назад.

Марсианские каналы, судя по фотографиям, очень разные - от небольших, размером со средний земной ручей, до огромных, глубиной в сотни метров и шириной до двух километров.

По мнению ученых, под поверхностью Марса когда-то находились огромные залежи льда. Падения метеоритов или процессы внутри планеты вызывали бурное его таяние. Потоки воды выплескивались на поверхность, образовывали каналы. Потом в холодной разреженной атмосфере Марса лед испарялся и частично возвращался на планету в виде снега.