Механическое движение
Механическое движение. Путь и перемещение Пёрышкин «Физика 7», §14–15
1
Движение — всегда относительно чего-то Механическое движение — изменение положения тела относительно других тел с течением времени. Без тела отсчёта слово «движется» смысла не имеет.
+ Проверка на примере 2 Пассажир сидит в вагоне. Относительно вагона он покоится, относительно земли летит со скоростью поезда, относительно Солнца — со скоростью Земли по орбите.
Все три утверждения верны одновременно. Спорить о том, «движется он или нет», бессмысленно, пока не назвали тело отсчёта.
⚗ Опыт в Физлабе
Относительность движения
Переключай систему отсчёта и смотри, как меняется траектория одного и того же тела.
Открыть опыт 2
Система отсчёта Система отсчёта = тело отсчёта + система координат, связанная с ним, + часы.
+ Зачем нужны все три части 3 Без тела отсчёта непонятно, относительно чего смотрим.
Без координат нельзя сказать, где тело находится.
Без часов нельзя сказать, когда . Движение — это изменение во времени, поэтому часы обязательны.
3
Материальная точка Тело, размерами которого в данной задаче можно пренебречь. Это свойство задачи, а не тела.
+ Один и тот же поезд 3 Поезд на перегоне между городами — материальная точка: его длина ничтожна по сравнению с расстоянием.
Тот же поезд, подъезжающий к платформе, — уже не точка: важно, какой вагон где остановится.
Поэтому в условии всегда смотри, что именно спрашивают.
4
Путь и перемещение — разные величины Путь — длина траектории, скаляр, не убывает. Перемещение — вектор из начальной точки в конечную.
s ≥ ∣ r ⃗ ∣ s \ge |\vec{r}| s ≥ ∣ r ∣ равенство только при движении по прямой без разворотов старт = финиш путь = 2πR перемещение = 0 полукруг: путь = πR перемещение = 2R это диаметр + Классический пример 3 Тело прошло полный круг радиусом R R R и вернулось в начальную точку. Путь равен длине окружности 2 π R 2\pi R 2 π R , а перемещение равно нулю .
Прошёл полкруга — путь π R \pi R π R , перемещение 2 R 2R 2 R (диаметр).
Именно на этом строят половину вопросов по теме в ОГЭ.
Путь не может уменьшаться , он только накапливается. А модуль перемещения может и расти, и убывать — тело способно вернуться назад.
Разобранные примеры
Автомобиль проехал по кольцевой дороге длиной 8 8 8 км и вернулся в точку старта. Найдите путь и перемещение. разбор Путь — вся пройденная траектория: 8 8 8 км. Перемещение — вектор от старта к финишу; они совпали, значит перемещение равно нулю. Ответ:
путь 8 8 8 км, перемещение 0 0 0 Переведите скорость 54 54 54 км/ч в метры в секунду. разбор Делим на 3,6 3{,}6 3 , 6 : 54 3,6 = 15 \dfrac{54}{3{,}6}=15 3 , 6 54 = 15 м/с. Обратно — умножают на 3,6 3{,}6 3 , 6 . Забытый перевод — самая частая потеря балла.