يسمى الجزء من الميكانيكا الذي تتم فيه دراسة الحركة دون النظر في الأسباب التي تسبب هذه الخاصية أو تلك للحركة معادلات الحركة.
حركة ميكانيكية يسمى تغير في موضع الجسم بالنسبة للأجسام الأخرى
نظام مرجعييسمى الجسم المرجعي ونظام الإحداثيات المرتبط به والساعة.
هيئة مرجعيةقم بتسمية الجسم بالنسبة إلى موضع الأجسام الأخرى.
نقطة ماديةهو جسم يمكن إهمال أبعاده في هذه المشكلة.
مساريسمى الخط العقلي الذي تصفه النقطة المادية أثناء حركتها.

حسب شكل المسار تنقسم الحركة إلى:
أ) مستقيمة- المسار عبارة عن قطعة مستقيمة؛
ب) منحني الأضلاع- المسار هو جزء من المنحنى.

طريقهو طول المسار الذي تصفه نقطة مادية خلال فترة زمنية معينة. هذه كمية عددية.
متحركهو متجه يربط الموضع الأولي لنقطة مادية بموضعها النهائي (انظر الشكل).

من المهم جدًا أن نفهم كيف يختلف المسار عن الحركة. أكثر الفرق الرئيسيهو أن الحركة هي متجه له بداية عند نقطة الانطلاق ونهاية عند نقطة الوجهة (لا يهم على الإطلاق المسار الذي سلكته هذه الحركة). وعلى العكس من ذلك، فإن المسار عبارة عن كمية قياسية تعكس طول المسار المقطوع.

حركة خطية موحدةهي حركة تقوم فيها نقطة مادية بحركات متساوية في فترات زمنية متساوية
سرعة الحركة الخطية المنتظمةوتسمى نسبة الحركة إلى الزمن الذي حدثت فيه هذه الحركة:

للحركة غير المستوية يستخدمون هذا المفهوم متوسط ​​السرعة.تدار في كثير من الأحيان متوسط ​​السرعةككمية عددية. هذه هي سرعة الحركة المنتظمة التي يتحرك فيها الجسم في نفس المسار وفي نفس الوقت الذي يتحرك فيه أثناء الحركة غير المنتظمة:

سرعة فوريةتسمى سرعة الجسم عند نقطة معينة من المسار أو عند هذه اللحظةوقت.
الحركة الخطية المتسارعة بشكل منتظم- هذه حركة مستقيمة تتغير فيها السرعة اللحظية لأي فترات زمنية متساوية بنفس المقدار

التسريعهي نسبة التغير في السرعة اللحظية للجسم إلى الزمن الذي حدث فيه هذا التغيير:

الاعتماد على إحداثيات الجسم في الوقت المحدد بالزي الرسمي حركة مستقيمةلديه النموذج: س = س 0 + الخامس س ر، حيث x 0 هو الإحداثي الأولي للجسم، V x هي سرعة الحركة.
السقوط الحرتسمى الحركة المتسارعة بشكل منتظم مع تسارع ثابت ز = 9.8 م/ث 2مستقلة عن كتلة الجسم الساقط. ويحدث فقط تحت تأثير الجاذبية.

يتم حساب سرعة السقوط الحر باستخدام الصيغة:

يتم حساب الحركة العمودية باستخدام الصيغة:

أحد أنواع حركة نقطة مادية هو الحركة في دائرة. وبهذه الحركة يتم توجيه سرعة الجسم على طول مماس مرسوم للدائرة عند النقطة التي يقع فيها الجسم (السرعة الخطية). يمكنك وصف موضع الجسم على الدائرة باستخدام نصف القطر المرسوم من مركز الدائرة إلى الجسم. يتم وصف إزاحة الجسم عند التحرك في دائرة عن طريق تدوير نصف قطر الدائرة التي تربط مركز الدائرة بالجسم. إن نسبة زاوية دوران نصف القطر إلى الفترة الزمنية التي حدث خلالها هذا الدوران تميز سرعة حركة الجسم في الدائرة وتسمى السرعة الزاوية ω:

ترتبط السرعة الزاوية بالسرعة الخطية بالعلاقة

حيث r هو نصف قطر الدائرة
يسمى الوقت الذي يستغرقه الجسم لإكمال ثورة كاملة فترة التداول.مقلوب الفترة هو تردد التداول - ν

نظرًا لأنه أثناء الحركة المنتظمة في دائرة، لا تتغير وحدة السرعة، ولكن يتغير اتجاه السرعة، ومع هذه الحركة يكون هناك تسارع. يسمى تسارع الجاذبية، يتم توجيهه بشكل قطري نحو مركز الدائرة:

المفاهيم الأساسية وقوانين الديناميكيات

يسمى الجزء من الميكانيكا الذي يدرس الأسباب التي أدت إلى تسارع الأجسام ديناميات

قانون نيوتن الأول:
هناك أنظمة مرجعية بالنسبة إلى الجسم الذي يحافظ على سرعته ثابتة أو يكون في حالة سكون إذا لم تؤثر عليها أجسام أخرى أو يتم تعويض عمل الأجسام الأخرى.
خاصية الجسم للحفاظ على حالة السكون أو الحركة الخطية المنتظمة عندما يكون متوازنا قوى خارجيةويسمى العمل به التعطيل.تسمى ظاهرة الحفاظ على سرعة الجسم تحت تأثير قوى خارجية متوازنة بالقصور الذاتي. الأنظمة المرجعية بالقصور الذاتيهي الأنظمة التي يتحقق فيها قانون نيوتن الأول.

مبدأ النسبية لجاليليو:
في جميع الأنظمة المرجعية بالقصور الذاتي، وفي ظل نفس الظروف الأولية، تسير جميع الظواهر الميكانيكية بنفس الطريقة، أي. تخضع لنفس القوانين
وزنهو مقياس لقصور الجسم
قوةهو مقياس كمي لتفاعل الهيئات.

قانون نيوتن الثاني:
القوة المؤثرة على الجسم تساوي حاصل ضرب كتلة الجسم والتسارع الناتج عن هذه القوة:
$F↖(→) = m⋅a↖(→)$

تتمثل إضافة القوى في إيجاد محصلة عدة قوى، والتي تنتج نفس التأثير الذي تنتجه عدة قوى مؤثرة في وقت واحد.

قانون نيوتن الثالث:
القوى التي يؤثر بها جسمان على بعضهما البعض تقع على خط مستقيم واحد، متساوية في المقدار ومتعاكسة في الاتجاه:
$F_1↖(→) = -F_2↖(→) $

يؤكد قانون نيوتن الثالث على أن تأثير الأجسام على بعضها البعض هو من طبيعة التفاعل. إذا كان الجسم A يؤثر على الجسم B، فإن الجسم B يؤثر على الجسم A (انظر الشكل).

أو باختصار قوة الفعل تساوي قوة رد الفعل. كثيرا ما يطرح السؤال: لماذا يسحب الحصان الزلاجة إذا كانت هذه الأجسام تتفاعل مع قوى متساوية؟ وهذا ممكن فقط من خلال التفاعل مع الجسم الثالث - الأرض. يجب أن تكون القوة التي تضغط بها الحوافر على الأرض أكبر من قوة احتكاك المزلجة بالأرض. وإلا فإن الحوافر سوف تنزلق ولن يتحرك الحصان.
إذا تعرض الجسم للتشوه، تنشأ قوى تمنع هذا التشوه. تسمى هذه القوى قوى مرنة.

قانون هوكمكتوب في النموذج

حيث k هي صلابة الربيع، x هو تشوه الجسم. تشير العلامة "-" إلى أن القوة والتشوه موجهان في اتجاهات مختلفة.

عندما تتحرك الأجسام بالنسبة لبعضها البعض، تنشأ قوى تعيق حركتها. تسمى هذه القوى قوى الاحتكاك.يتم التمييز بين الاحتكاك الساكن والاحتكاك المنزلق. قوة الاحتكاك المنزلقتحسب بواسطة الصيغة

حيث N هي قوة رد الفعل الداعمة، و μ هو معامل الاحتكاك.
ولا تعتمد هذه القوة على مساحة الأجسام المحتكة. يعتمد معامل الاحتكاك على المادة التي تصنع منها الأجسام وجودة معالجة سطحها.

الاحتكاك الساكنيحدث إذا كانت الأجسام لا تتحرك بالنسبة لبعضها البعض. يمكن أن تختلف قوة الاحتكاك الساكن من صفر إلى قيمة قصوى معينة

بواسطة قوى الجاذبيةهي القوى التي ينجذب بها أي جسمين لبعضهما البعض.

قانون الجاذبية العالمية:
ينجذب أي جسمين إلى بعضهما بقوة تتناسب طرديا مع حاصل ضرب كتلتيهما وعكسيا مع مربع المسافة بينهما.

حيث R هي المسافة بين الجثث. وقانون الجاذبية الكونية بهذا الشكل صالح سواء بالنسبة للنقاط المادية أو للأجسام الكروية.

وزن الجسمتسمى القوة التي يضغط بها الجسم على الدعامة الأفقية أو يمد التعليق.

جاذبية- هذه هي القوة التي تنجذب بها جميع الأجسام إلى الأرض:

مع دعم ثابت، يكون وزن الجسم مساويًا لقوة الجاذبية:

إذا تحرك جسم عموديا بتسارع فإن وزنه يتغير.
عندما يتحرك جسم بتسارع لأعلى فإن وزنه

ويمكن ملاحظة أن وزن الجسم المزيد من الوزنالجسم في حالة راحة.

عندما يتحرك جسم بتسارع إلى أسفل، فإن وزنه

في هذه الحالة، وزن الجسم أقل وزناالجسم في حالة راحة.

انعدام الوزنهي حركة جسم تكون عجلته فيها مساوية لتسارع الجاذبية، أي. أ = ز. وهذا ممكن إذا كانت هناك قوة واحدة فقط تؤثر على الجسم - الجاذبية.
قمر صناعي للأرض- هذا جسم له سرعة V1 كافية للتحرك في دائرة حول الأرض
هناك قوة واحدة فقط تؤثر على القمر الصناعي للأرض، وهي قوة الجاذبية الموجهة نحو مركز الأرض
أولاً سرعة الهروب - وهي السرعة التي يجب أن يكتسبها الجسم حتى يدور حول الكوكب في مدار دائري.

حيث R هي المسافة من مركز الكوكب إلى القمر الصناعي.
بالنسبة للأرض، بالقرب من سطحها، فإن سرعة الهروب الأولى تساوي

1.3. المفاهيم والقوانين الأساسية للاستاتيكا والهيدروستاتيكا

يكون الجسم (نقطة المادة) في حالة توازن إذا كان المجموع المتجه للقوى المؤثرة عليه يساوي الصفر. هناك 3 أنواع من التوازن: مستقرة وغير مستقرة وغير مبال.إذا، عندما يخرج جسم من وضع التوازن، تنشأ قوى تميل إلى إعادة هذا الجسم، فهذا توازن مستقر.إذا نشأت قوى تميل إلى تحريك الجسم بعيدًا عن موضع التوازن، فهذا موقف غير مستقر; إذا لم تنشأ أي قوى - غير مبال(انظر الشكل 3).


عندما لا نتحدث عن نقطة مادية، بل عن جسم يمكن أن يكون له محور دوران، فمن أجل تحقيق وضع التوازن، بالإضافة إلى مساواة مجموع القوى المؤثرة على الجسم إلى الصفر، فمن من الضروري أن يكون المجموع الجبري لعزوم جميع القوى المؤثرة على الجسم مساوياً للصفر.

هنا d هو ذراع القوة. كتف القوةد هي المسافة من محور الدوران إلى خط عمل القوة.

حالة توازن الرافعة:
المجموع الجبري لعزوم جميع القوى التي تدور الجسم يساوي صفرًا.
ضغطهي كمية فيزيائية تساوي نسبة القوة المؤثرة على منصة متعامدة مع هذه القوة إلى مساحة المنصة:

صالحة للسوائل والغازات قانون باسكال:
ينتشر الضغط في كل الاتجاهات دون تغيير.
إذا كان السائل أو الغاز في مجال الجاذبية، فإن كل طبقة أعلاه تضغط على الطبقات السفلية، ومع غمر السائل أو الغاز في الداخل، يزداد الضغط. للسوائل

حيث ρ هي كثافة السائل، h هو عمق الاختراق في السائل.

يتم إنشاء سائل متجانس في الأوعية المتصلة على نفس المستوى. إذا تم سكب سائل بكثافات مختلفة في أكواع الأوعية المتصلة، فسيتم تثبيت السائل ذو الكثافة الأعلى على ارتفاع أقل. في هذه الحالة

ارتفاعات الأعمدة السائلة تتناسب عكسيا مع الكثافة:

الضغط الهيدروليكيهو وعاء مملوء بالزيت أو سائل آخر، يتم فيه قطع فتحتين مغلقتين بواسطة المكابس. بيستونز لديها منطقة مختلفة. إذا تم تطبيق قوة معينة على مكبس واحد، فإن القوة المطبقة على المكبس الثاني ستكون مختلفة.
وبالتالي، فإن الصحافة الهيدروليكية تعمل على تحويل حجم القوة. بما أن الضغط تحت المكابس يجب أن يكون هو نفسه

ثم أ1 = أ2.
الجسم المغمور في سائل أو غاز تتأثر بقوة دفع إلى الأعلى من جانب هذا السائل أو الغاز، وهي ما تسمى بقوة أرخميدس
يتم تحديد حجم قوة الطفو بواسطة قانون أرخميدس: الجسم المغمور في سائل أو غاز تؤثر عليه قوة طفو موجهة رأسياً إلى الأعلى وتساوي وزن السائل أو الغاز المزاح من الجسم:

حيث ρ السائل هو كثافة السائل الذي يكون الجسم مغمورًا فيه؛ الغمر V هو حجم الجزء المغمور من الجسم.

حالة طفو الجسم- يطفو الجسم في سائل أو غاز عندما تكون قوة الطفو المؤثرة على الجسم مساوية لقوة الجاذبية المؤثرة على الجسم.

1.4. قوانين الحفظ

دفعة الجسمهي كمية فيزيائية تساوي حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته:

الزخم هو كمية متجهة. [ع] = كجم م/ث. جنبا إلى جنب مع نبض الجسم، غالبا ما يستخدمون دفعة من القوة.هذا هو نتاج القوة ومدة عملها
التغير في كمية حركة الجسم يساوي كمية حركة القوة المؤثرة على هذا الجسم. بالنسبة لنظام معزول من الأجسام (نظام تتفاعل أجسامه مع بعضها البعض فقط) قانون الحفاظ على الزخم: مجموع نبضات الأجسام في نظام معزول قبل التفاعل يساوي مجموع نبضات الأجسام نفسها بعد التفاعل.
عمل ميكانيكيتسمى كمية فيزيائية تساوي حاصل ضرب القوة المؤثرة على الجسم، وإزاحة الجسم، وجيب تمام الزاوية بين اتجاه القوة والإزاحة:

قوةهو الشغل المبذول في وحدة الزمن :

تتميز قدرة الجسم على بذل شغل بكمية تسمى طاقة.تنقسم الطاقة الميكانيكية إلى الحركية والإمكانية.إذا كان الجسم يستطيع بذل شغل بسبب حركته، فيقال أنه فعل ذلك الطاقة الحركية.يتم حساب الطاقة الحركية للحركة الانتقالية لنقطة مادية بواسطة الصيغة

إذا كان بإمكان جسم أن يبذل شغلًا عن طريق تغيير موضعه بالنسبة إلى أجسام أخرى أو عن طريق تغيير موضع أجزاء من الجسم، فإنه قد فعل ذلك الطاقة الكامنة.مثال على الطاقة الكامنة: جسم مرتفع عن سطح الأرض، يتم حساب طاقته باستخدام الصيغة

حيث h هو ارتفاع الرفع

طاقة الربيع المضغوطة:

حيث k هو معامل صلابة الزنبرك، وx هو التشوه المطلق للزنبرك.

مجموع الطاقة الكامنة والطاقة الحركية هو الطاقة الميكانيكية.بالنسبة لنظام معزول من الأجسام في الميكانيكا، قانون حفظ الطاقة الميكانيكية: إذا لم تكن هناك قوى احتكاك بين أجسام نظام معزول (أو قوى أخرى تؤدي إلى تبديد الطاقة)، ​​فإن مجموع الطاقات الميكانيكية لأجسام هذا النظام لا يتغير (قانون حفظ الطاقة في الميكانيكا) . إذا كانت هناك قوى احتكاك بين أجسام النظام المعزول، فعند التفاعل يتحول جزء من الطاقة الميكانيكية للأجسام إلى طاقة داخلية.

1.5. الاهتزازات والموجات الميكانيكية

التذبذباتتسمى الحركات التي لها درجات متفاوتة من التكرار مع مرور الوقت. تسمى التذبذبات دورية إذا تكررت قيم الكميات الفيزيائية التي تتغير أثناء عملية التذبذب على فترات منتظمة.
الاهتزازات التوافقيةتسمى هذه التذبذبات التي تتغير فيها الكمية الفيزيائية المتذبذبة x وفقًا لقانون الجيب أو جيب التمام، أي.

تسمى الكمية A التي تساوي أكبر قيمة مطلقة للكمية الفيزيائية المتقلبة x سعة التذبذبات. التعبير α = ωt + ϕ يحدد قيمة x في وقت معين ويسمى مرحلة التذبذب. الفترة تهو الزمن الذي يستغرقه الجسم المهتز ليكمل ذبذبة كاملة واحدة. تردد التذبذبات الدوريةهو عدد الاهتزازات الكاملة المكتملة في وحدة الزمن:

يتم قياس التردد بـ s-1. هذه الوحدة تسمى هيرتز (هرتز).

البندول الرياضيهي نقطة مادية كتلتها m معلقة على خيط عديم الوزن وغير قابل للتمدد وتتأرجح في مستوى رأسي.
إذا كان أحد طرفي الزنبرك ثابتًا بلا حراك، وكان جسم كتلته m متصلاً بطرفه الآخر، فعند إبعاد الجسم عن وضع التوازن، سوف يتمدد الزنبرك وتحدث اهتزازات الجسم على الزنبرك في المستوى الأفقي أو العمودي. يسمى هذا البندول بالبندول الربيعي.

فترة تذبذب البندول الرياضيتحددها الصيغة

حيث l هو طول البندول.

فترة تذبذب الحمل على الزنبركتحددها الصيغة

حيث k هي صلابة الربيع، m هي كتلة الحمل.

انتشار الاهتزازات في الوسائط المرنة.
يسمى الوسط مرناً إذا كانت هناك قوى تفاعل بين جزيئاته. الموجات هي عملية انتشار الاهتزازات في الوسائط المرنة.
تسمى الموجة مستعرضإذا كانت جزيئات الوسط تهتز في اتجاهات متعامدة مع اتجاه انتشار الموجة. تسمى الموجة طوليةإذا حدثت اهتزازات جزيئات الوسط في اتجاه انتشار الموجة.
الطول الموجيهي المسافة بين أقرب نقطتين تتأرجحان في نفس المرحلة:

حيث v هي سرعة انتشار الموجة.

موجات صوتيةتسمى الموجات التي تحدث فيها التذبذبات بترددات من 20 إلى 20000 هرتز.
تختلف سرعة الصوت في بيئات مختلفة. سرعة الصوت في الهواء 340 م/ث.
الموجات فوق الصوتيةتسمى الموجات التي يزيد تردد اهتزازها عن 20000 هرتز. الموجات فوق الصوتيةلا تدركها الأذن البشرية.

لقد انتقلت "الفيزياء الرائعة" من "الناس"!
""Cool Physics"" هو موقع لمحبي الفيزياء ويدرسون أنفسهم ويعلمون الآخرين.
"الفيزياء الرائعة" موجودة دائمًا في مكان قريب!
مواد مثيرة للاهتمام حول الفيزياء لأطفال المدارس والمعلمين وجميع الأشخاص الفضوليين.

تم إدراج الموقع الأصلي "Cool Physics" (class-fizika.narod.ru) في إصدارات الكتالوج منذ عام 2006 "موارد الإنترنت التعليمية للتعليم العام الأساسي والثانوي (الكامل)"، المعتمدة من قبل وزارة التربية والتعليم والعلوم في الاتحاد الروسي، موسكو.

اقرأ، تعلم، استكشف!
عالم الفيزياء مثير ومبهر، فهو يدعو كل الفضوليين للقيام برحلة عبر صفحات موقع Cool Physics.

وكبداية، خريطة مرئية للفيزياء توضح من أين أتوا وكيف ترتبط مجالات الفيزياء المختلفة، وما يدرسونه، وما هو المطلوب من أجله.
تم إنشاء خريطة الفيزياء بناءً على فيديو خريطة الفيزياء من دومينيك ويليمان من قناة مجال العلوم.

الفيزياء وأسرار الفنانين

اسرار مومياوات الفراعنة واختراعات ريبرانت وتزوير الروائع واسرار البرديات مصر القديمة- يخفي الفن العديد من الأسرار، لكن علماء الفيزياء المعاصرين، بمساعدة الأساليب والأدوات الجديدة، يجدون تفسيرات لعدد متزايد من أسرار الماضي المذهلة......... اقرأ

ABC للفيزياء

الاحتكاك سبحانه وتعالى

إنه موجود في كل مكان، ولكن أين يمكنك الذهاب بدونه؟
ولكن هنا ثلاثة مساعدين للأبطال: الجرافيت والموليبدينيت والتفلون. هؤلاء مواد مذهلة، التي تتمتع بحركة عالية جدًا للجسيمات، تُستخدم حاليًا كمواد تشحيم صلبة ممتازة......... اقرأ

الطيران

"وهكذا يرتفعون إلى النجوم!" - منقوش على شعار النبالة لمؤسسي الطيران الأخوين مونتجولفييه.
كاتب مشهورطار جول فيرن منطاد 24 دقيقة فقط، لكنها ساعدته على خلق أروع ما يكون الأعمال الفنية......... يقرأ

المحركات البخارية

"كان طول هذا العملاق الجبار ثلاثة أمتار: قام العملاق بسحب شاحنة صغيرة بها خمسة ركاب بسهولة. كان هناك أنبوب مدخنة على رأس الرجل البخاري يتدفق منه دخان أسود كثيف... كل شيء، حتى وجهه، كان مصنوعًا. من حديد، وكان كله يطحن ويرتجف باستمرار..." من هذا الذي يتحدث عنه؟ لمن هذه التسبيح؟ ......... يقرأ

أسرار المغناطيس

لقد وهبه طاليس ميليتس روحًا ، وقارنه أفلاطون بالشاعر ، ووجده أورفيوس كعريس... خلال عصر النهضة ، كان المغناطيس يعتبر انعكاسًا للسماء وكان له الفضل في القدرة على ثني الفضاء. اعتقد اليابانيون أن المغناطيس هو القوة التي ستساعد في تحويل الثروة نحوك......... اقرأ

على الجانب الآخر من المرآة

هل تعرف كم اكتشافات مثيرة للاهتماميمكن أن تعطي "من خلال المرآة"؟ صورة وجهك في المرآة يتم تبديل نصفيها الأيمن والأيسر. لكن الوجوه نادرًا ما تكون متماثلة تمامًا، لذلك يراك الآخرون بشكل مختلف تمامًا. هل فكرت في هذا؟ ......... يقرأ

أسرار القمة المشتركة

"إن إدراك أن المعجزة كانت قريبة منا يأتي بعد فوات الأوان." - أ. بلوك.
هل تعلم أن الملايو يمكنهم مشاهدة الغزل في انبهار لساعات؟ ومع ذلك، يلزم مهارة كبيرة لتدويرها بشكل صحيح، لأن وزن القطعة العلوية الماليزية يمكن أن يصل إلى عدة كيلوغرامات......... اقرأ

اختراعات ليوناردو دافنشي

"أريد أن أصنع المعجزات!" قال وسأل نفسه: "لكن أخبرني، هل فعلت أي شيء؟" كتب ليوناردو دافنشي أطروحاته كتابة سرية باستخدام مرآة عادية، لذلك لم تتم قراءة مخطوطاته المشفرة لأول مرة إلا بعد ثلاثة قرون.

في هذا الموضوع سنلقي نظرة على نوع خاص جدًا من الحركة غير المنتظمة. بناءً على معارضة الحركة المنتظمة، فإن الحركة غير المتساوية هي الحركة بسرعة غير متساوية على طول أي مسار. ما هي خصوصية الحركة المتسارعة بشكل منتظم؟ هذه حركة متفاوتة، ولكن التي "تسارع بنفس القدر". نحن نربط التسارع بزيادة السرعة. دعونا نتذكر كلمة "مساوي"، نحصل على زيادة متساوية في السرعة. كيف نفهم "الزيادة المتساوية في السرعة"، كيف يمكننا تقييم ما إذا كانت السرعة تتزايد بالتساوي أم لا؟ للقيام بذلك، نحتاج إلى تسجيل الوقت وتقدير السرعة خلال نفس الفترة الزمنية. على سبيل المثال، تبدأ سيارة في التحرك، وفي أول ثانيتين تصل سرعتها إلى 10 م/ث، وفي الثانيتين التاليتين تصل إلى 20 م/ث، وبعد ثانيتين أخريين تتحرك بالفعل بسرعة 30 م / ث. كل ثانيتين تزداد السرعة وفي كل مرة بمقدار 10 م/ث. هذه حركة متسارعة بشكل موحد.

تسمى الكمية الفيزيائية التي تميز مدى زيادة السرعة في كل مرة بالتسارع.

هل يمكن اعتبار حركة راكب الدراجة متسارعة بشكل منتظم إذا كانت سرعته بعد التوقف في الدقيقة الأولى 7 كم/ساعة، وفي الثانية 9 كم/ساعة، وفي الثالثة 12 كم/ساعة؟ ممنوع! يتسارع راكب الدراجة، ولكن ليس بالتساوي، فقد تسارع أولاً بمقدار 7 كم/ساعة (7-0)، ثم 2 كم/ساعة (9-7)، ثم 3 كم/ساعة (12-9).

عادةً ما تسمى الحركة ذات السرعة المتزايدة بالحركة المتسارعة. الحركة مع انخفاض السرعة هي حركة بطيئة. لكن الفيزيائيين يسمون أي حركة ذات سرعة متغيرة حركة متسارعة. سواء بدأت السيارة بالتحرك (تزداد السرعة!) أو الفرامل (تقل السرعة!)، فهي في كل الأحوال تتحرك مع التسارع.

حركة متسارعة بشكل موحد- هي حركة الجسم الذي تكون سرعته خلال فترات زمنية متساوية التغييرات(يمكن أن يزيد أو ينقص) نفس الشيء

تسارع الجسم

التسارع يميز معدل التغير في السرعة. هذا هو الرقم الذي تتغير به السرعة في كل ثانية. إذا كان تسارع الجسم كبيرًا، فهذا يعني أن الجسم يكتسب السرعة بسرعة (عندما يتسارع) أو يفقدها بسرعة (عند الكبح). التسريعهي كمية متجهة فيزيائية، تساوي عدديًا نسبة التغير في السرعة إلى الفترة الزمنية التي حدث خلالها هذا التغيير.

دعونا نحدد التسارع في المسألة التالية. في اللحظة الأولى من الزمن، كانت سرعة السفينة 3 م/ث، وفي نهاية الثانية الأولى أصبحت سرعة السفينة 5 م/ث، وفي نهاية الثانية - 7 م/ث، وفي نهاية الثالثة 9 م/ث، الخ. بوضوح، . ولكن كيف حددنا؟ نحن ننظر إلى فرق السرعة خلال ثانية واحدة. في الثانية الأولى 5-3=2، في الثانية الثانية 7-5=2، في الثالثة 9-7=2. ولكن ماذا لو لم يتم تحديد السرعات لكل ثانية؟ مثل هذه المشكلة: السرعة الأولية للسفينة هي 3 م/ث، في نهاية الثانية الثانية - 7 م/ث، في نهاية الرابعة 11 م/ث، في هذه الحالة، تحتاج إلى 11-7 = 4، ثم 4/2 = 2. نقسم فرق السرعة على الفاصل الزمني.

تُستخدم هذه الصيغة غالبًا بشكل معدل عند حل المشكلات:

الصيغة ليست مكتوبة في شكل متجه، لذلك نكتب علامة "+" عندما يتسارع الجسم، وعلامة "-" عندما يتباطأ.

تسارع اتجاه المتجهات

يظهر اتجاه ناقل التسارع في الأشكال

في هذا الشكل، تتحرك السيارة في اتجاه إيجابي على طول محور الثور، ويتزامن ناقل السرعة دائمًا مع اتجاه الحركة (الموجه إلى اليمين). عندما يتزامن متجه التسارع مع اتجاه السرعة، فهذا يعني أن السيارة تتسارع. التسارع إيجابي.

أثناء التسارع، يتزامن اتجاه التسارع مع اتجاه السرعة. التسارع إيجابي.

في هذه الصورة، السيارة تتحرك في الاتجاه الموجب على طول محور الثور، متجه السرعة يتطابق مع اتجاه الحركة (الموجه إلى اليمين)، التسارع لا يتطابق مع اتجاه السرعة، هذا يعني أن السيارة هو الكبح. التسارع سلبي.

عند الكبح يكون اتجاه التسارع معاكسا لاتجاه السرعة. التسارع سلبي.

دعونا نكتشف سبب كون التسارع سلبيًا عند الكبح. على سبيل المثال، في الثانية الأولى، خفضت السفينة سرعتها من 9 م/ث إلى 7 م/ث، وفي الثانية الثانية إلى 5 م/ث، وفي الثالثة إلى 3 م/ث. تتغير السرعة إلى "-2 م/ث". 3-5=-2; 5-7=-2; 7-9=-2 م/ث. هذا هو المكان الذي يأتي منه معنى سلبيالتسريع.

عند حل المشاكل، إذا تباطأ الجسم، يتم استبدال التسارع في الصيغ بعلامة الطرح!!!

التحرك أثناء الحركة المتسارعة بشكل منتظم

صيغة إضافية تسمى الخالدة

الصيغة في الإحداثيات

اتصالات متوسطة السرعة

في الحركة المتسارعة بشكل موحدويمكن حساب متوسط ​​السرعة باعتباره الوسط الحسابي للسرعات الأولية والنهائية

من هذه القاعدة تتبع صيغة ملائمة جدًا للاستخدام عند حل العديد من المشكلات

علاقة المسار

إذا تحرك جسم بتسارع منتظم، وكانت السرعة الأولية صفرًا، فإن المسارات التي تم اجتيازها في فترات زمنية متساوية متتالية ترتبط كسلسلة متتالية من الأرقام الفردية.

الشيء الرئيسي الذي يجب تذكره

1) ما هي الحركة المتسارعة بشكل منتظم؟
2) ما الذي يميز التسارع؟
3) التسارع ناقل. إذا تسارع جسم، فإن التسارع يكون موجبًا، وإذا تباطأ، فإن التسارع سلبي؛
3) اتجاه ناقل التسارع؛
4) الصيغ ووحدات القياس في النظام الدولي للوحدات

تمارين

يتحرك قطاران باتجاه بعضهما البعض: أحدهما يتجه شمالًا بمعدل متسارع، والآخر يتحرك ببطء نحو الجنوب. كيف يتم توجيه تسارعات القطار؟

بالتساوي إلى الشمال. لأن تسارع القطار الأول يتزامن في الاتجاه مع الحركة، وتسارع القطار الثاني معاكس للحركة (يتباطأ).

في هذا الدرس سوف ننظر خاصية مهمةحركة غير متساوية - تسارع. بالإضافة إلى ذلك، سننظر في الحركة غير المستوية مع تسارع ثابت. وتسمى هذه الحركة أيضًا بالتسارع المنتظم أو التباطؤ المنتظم. أخيرًا، سنتحدث عن كيفية تصوير اعتماد سرعة الجسم بيانيًا على الزمن أثناء الحركة المتسارعة بشكل منتظم.

العمل في المنزل

بعد حل مسائل هذا الدرس، ستتمكن من الاستعداد للأسئلة 1 من امتحان الدولة والأسئلة A1 وA2 من امتحان الدولة الموحدة.

1. المشاكل 48، 50، 52، 54 ش. مشاكل أ.ب. ريمكيفيتش، أد. 10.

2. اكتب اعتماد السرعة على الزمن وارسم رسوماً بيانية لاعتماد سرعة الجسم على الزمن للحالات الموضحة في الشكل. 1، الحالات ب) و د). ضع علامة على نقاط التحول على الرسوم البيانية، إن وجدت.

3. فكر في الأسئلة التالية وإجاباتها:

سؤال.هل تسارع الجاذبية هو تسارع كما هو محدد أعلاه؟

إجابة.بالطبع هو كذلك. تسارع الجاذبية هو تسارع الجسم الذي يسقط سقوطاً حراً من ارتفاع معين (يجب إهمال مقاومة الهواء).

سؤال.ماذا يحدث إذا كانت عجلة الجسم عمودية على سرعة الجسم؟

إجابة.سوف يتحرك الجسم بشكل موحد حول الدائرة.

سؤال.هل من الممكن حساب ظل الزاوية باستخدام المنقلة والآلة الحاسبة؟

إجابة.لا! لأن التسارع الذي يتم الحصول عليه بهذه الطريقة سيكون بلا أبعاد، وبُعد التسارع كما بينا سابقاً يجب أن يكون البعد م/ث 2.

سؤال.ماذا يمكن أن يقال عن الحركة إذا كان الرسم البياني للسرعة مقابل الزمن غير مستقيم؟

إجابة.يمكننا القول إن عجلة هذا الجسم تتغير مع الزمن. ولن يتم تسريع مثل هذه الحركة بشكل موحد.

1. التسارع هو الكمية التي تميز التغير في السرعة لكل وحدة زمنية. بمعرفة تسارع الجسم وسرعته الابتدائية، يمكنك إيجاد سرعة الجسم في أي لحظة من الزمن.

2. مع أي حركة غير متساوية، تتغير السرعة. كيف يميز التسارع هذا التغيير؟

2. إذا كان تسارع جسم كبير الحجم فهذا يعني أن الجسم يكتسب السرعة بسرعة (عندما يتسارع) أو يفقدها بسرعة (عند الفرملة).

3. كيف تختلف الحركة الخطية "البطيئة" عن الحركة "المتسارعة"؟

3. تسمى الحركة ذات السرعة المطلقة المتزايدة بالحركة "المتسارعة". الحركة مع انخفاض السرعة في حركة "بطيئة".

4. ما هي الحركة المتسارعة بشكل منتظم؟

4. تسمى حركة الجسم التي تتغير سرعته بالتساوي خلال أي فترة زمنية بالحركة المتسارعة بشكل منتظم.

5. هل يمكن لجسم أن يتحرك بسرعة عالية ولكن بتسارع منخفض؟

5. ربما. حيث أن التسارع لا يعتمد على قيمة السرعة، بل يميز تغيرها فقط.

6. ما هو اتجاه متجه التسارع أثناء الحركة المستقيمة غير المستوية؟

6. في حالة الحركة المستقيمة غير المستوية، يقع متجه التسارع a على نفس الخط المستقيم مع المتجهين V 0 و V .

7. السرعة هي كمية متجهة، ويمكن أن يتغير حجم السرعة واتجاه ناقل السرعة. ما الذي يتغير بالضبط أثناء الحركة المستقيمة المتسارعة بشكل منتظم؟

7. وحدة السرعة. حيث أن المتجهين V يقعان على نفس الخط وتتطابق إشارات إسقاطاتهما.