Траектория, путь и перемещение

Слайд 1. Траектория, путь и перемещение

Равномерное прямолинейное движение и скорость • Физика, 10 класс

Слайд 2. Как описывают движение

Траектория — линия, вдоль которой движется тело.

Путь — длина пройденного участка траектории.

Перемещение — направленный отрезок от начального положения к конечному.

Положение тела рассматривают относительно выбранного тела отсчёта.

Слайд 3. Путь и перемещение — не одно и то же

Обозначают $s$.

Это длина траектории.

Путь — скалярная величина: направления у него нет.

Обозначают $\vec{s}$.

Это вектор от начального положения к конечному.

Учитывает и длину, и направление.

Слайд 4. Пример: прогулка по кварталу

Пешеход обошёл квартал и вернулся в точку старта. Он прошёл некоторый путь, но его перемещение равно нулю: начальное и конечное положения совпали. Если же он остановится у соседнего перекрёстка, перемещение будет направлено от старта к этому перекрёстку.

Слайд 5. Перемещение показывает связь между началом и концом

Криволинейный участок показывает траекторию. Прямая стрелка соединяет начальное и конечное положения — это перемещение. Его модуль не превышает длину пути.

Слайд 6. Что такое равномерное прямолинейное движение

Тело движется по прямой и за любые равные промежутки времени проходит равные пути. Вектор скорости при таком движении постоянен: не меняются ни его модуль, ни направление.

Слайд 7. Скорость: путь за единицу времени

При равномерном движении модуль скорости находят по формуле $v=\frac{s}{t}$.

$s$ — путь, $t$ — время.

Единица скорости в СИ — метр в секунду ($\text{м/с}$).

Для равномерного движения также верны соотношения $s=vt$ и $t=\frac{s}{v}$.

Слайд 8. Как не перепутать величины

Сколько всего прошли вдоль траектории.

Куда и насколько изменилось положение.

Как быстро меняется положение тела.

За равные времена проходят равные пути.

Слайд 9. Решаем задачу: велосипедист

Велосипедист движется равномерно со скоростью $4\text{м/с}$ в течение $6\text{с}$. Путь равен $s=vt=4\cdot 6=24\text{м}$. Проверьте себя: какие величины известны и какая формула связывает их с путём?

Слайд 10. График пути от времени

Пример равномерного движения со скоростью $2\text{м/с}$. По горизонтали отложено время, по вертикали — путь. Прямая линия показывает, что путь растёт одинаково за равные промежутки времени.

Слайд 11. Как читать график движения

Чем круче прямая, тем больше скорость.

Горизонтальная линия означает, что путь не увеличивается: тело покоится.

Наклон линии показывает направление и скорость движения.

Прямая линия соответствует постоянной скорости; наклон вверх или вниз зависит от выбранного направления оси.

Слайд 12. Алгоритм решения задач на равномерное движение

Определите, что известно и что требуется найти.

Проверьте, согласованы ли единицы измерения.

Выберите связь между путём, скоростью и временем.

Подставьте данные и вычислите результат.

Оцените, правдоподобен ли ответ.

Слайд 13. Где встречается равномерное движение

Автомобиль на прямом участке дороги может двигаться почти равномерно.

Бегун поддерживает постоянный темп на прямой дорожке.

Лифт между этажами на отдельных участках движения может иметь постоянную скорость.

Слайд 14. Вопросы для обсуждения

Может ли путь быть ненулевым, а перемещение — нулевым? Приведите пример.

Может ли модуль перемещения оказаться больше пути? Объясните ответ.

Как изменится график пути от времени, если скорость станет больше?

Какие условия реального движения могут нарушить модель равномерного движения?

Слайд 15. Главное в конце урока

Траектория — линия движения тела.

Путь — длина пройденного участка; перемещение соединяет начальное и конечное положения и имеет направление.

При равномерном прямолинейном движении скорость постоянна.

Связь пути, скорости и времени: $s=vt$.

График пути от времени для равномерного движения — прямая линия.