Тема2.2. Рівноприскорений рух. Прискорення. Вільне падіння тіл. (2 год.)
Мета: познайомити студентів із характерними особливостями прямолінійного рівноприскореного руху, дати уявлення про вільне падіння тіл; розвивати пізнавальний інтерес, логічне мислення.
План.
Рівноприскорений прямолінійний рух.
Рівняння руху.
Вільне падіння тіл.
Вивчення нового матеріалу.
Рівноприскореним прямолінійним рухом тіла називають такий рух, при якому його швидкість за будь-які однакові інтервали часу змінюється на однакові величини, або рух, який відбувається із сталим прискоренням вздовж прямої:
Прискорення тіла при рівноприскореному русі характеризує бистроту зміни швидкості.
Прискорення рівноприскореного прямолінійного руху -це величина, що дорівнює відношенню зміни швидкості тіла до інтервалу часу, протягом якого ця зміна відбулася:
Одиниця прискорення — метр за секунду у квадраті (1 м/с2):
1 м/с2 дорівнює прискоренню такого рівноприскорено-
го руху тіла, при якому за 1 с швидкість тіла змінюється на 1 м/с.
Проекція кінцевої миттєвої швидкості на вісь Ox при рів-
ноприскореному прямолінійному русі:
Рівняння миттєвої швидкості в скалярному вигляді:
У
рівнянні
=
(рис.
а),
якщо тіло прискорюється:
=
−
(рис. б),
якщо тіло уповільнюється.:
Проекція переміщення при рівноприскореному прямолінійному русі має вигляд:
Рівняння миттєвої швидкості в скалярному вигляді:
Графік швидкості рівноприскореного прямолінійного
руху: тіло I прискорює свій рух уздовж осі Ox, тіло II —уповільнює; у момент часу t0 воно зупиняється і рухається прискорено в напрямку, протилежному осі Ox (рис. а).
Графік руху при рівноприскореному прямолінійному русі —парабола (рис. б).
Рівняння руху при рівноприскореному прямолінійному
Графіки руху відповідають графікам швидкості (рис. а).
Тут t0 -момент часу, що відповідає зупинці тіла, є вершиною параболи II.
Графік прискорення рівноприскореного прямолінійного
руху зображений на рис.
Шляхи, які пройшло тіло зі стану спокою (v0 = 0) за однакові послідовні проміжки часу відносяться як ряд послідовних непарних чисел:
Шлях, який пройшло тіло в останню секунду руху зі стану спокою (v0 = 0)
де n — число секунд.
Вільним падінням називають рух тіла під дією лише сили тяжіння. Воно є рівноприскореним рухом з прискоренням, яке не залежить від маси.
Біля поверхні Землі прискорення вільного падіння при-
близно дорівнює 9,81 м/с2 .
Рівняння вільного падіння:
Запитання для самоперевірки:
Що таке прискорення? Одиниці вимірювання прискорення.
Як спрямовується прискорення по відношенню до швидкості тіла? Наведіть приклади, які підтвердять вашу відповідь.
Який рух називають прямолінійним, а який – рівноприскореним?
Як залежить проекція швидкості від часу під час прямолінійного рівноприскореного руху?
Як залежить проекція переміщення від часу під час прямолінійного рівноприскореного руху?
Що називають вільним падінням тіл?
Чи однаковим буде час вільного падіння з однієї і тієї самої висоти?
Чому дорівнює прискорення вільного падіння на поверхні Землі?