Неравномерное прямолинейное движение

Слайд 1. Неравномерное прямолинейное движение

Скорость и ускорение. Равноускоренное движение

Слайд 2. Что такое неравномерное движение?

Неравномерным называется движение, при котором тело за равные промежутки времени совершает разные перемещения.

В реальной жизни почти любое движение является неравномерным: автомобиль трогается со светофора, человек идет по улице, лифт разгоняется и тормозит.

Слайд 3. Характеристики движения

Траектория — прямая линия (для прямолинейного движения)

Скорость изменяется с течением времени

Пройденный путь не пропорционален времени

Вводится понятие средней и мгновенной скорости

Наглядный пример: автомобиль трогается со светофора — сначала его скорость увеличивается, а затем при торможении уменьшается.

Слайд 4. Мгновенная скорость

Мгновенная скорость $v$ — это скорость тела в данный момент времени или в данной точке траектории.

Её можно представить как скорость на очень коротком промежутке времени: $v\approx \frac{\Delta s}{\Delta t}$. На спидометре автомобиля мы видим именно модуль мгновенной скорости.

Слайд 5. График скорости

На графике зависимости скорости от времени $v(t)$ для неравномерного движения линия не является горизонтальной прямой.

Мгновенная скорость в момент времени $t$ соответствует значению функции в этой точке.

Слайд 6. Средняя скорость

$v_{\text{ср}}=\frac{S_{\text{весь}}}{t_{\text{все}}}$. Скалярная величина, равная отношению всего пути ко всему времени движения.

${\vec{v}}_{\text{ср}}=\frac{\Delta \vec{r}}{\Delta t}$. Векторная величина, равная отношению вектора перемещения ко времени.

Слайд 7. Ускорение

Ускорение $\vec{a}$ — векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости.

Единица измерения: м/с².

Формула: $\vec{a}=\frac{\vec{v}-{\vec{v}}_0}{t}$.

Слайд 8. Равноускоренное движение

Прямолинейное движение, при котором скорость тела за любые равные промежутки времени изменяется на одну и ту же величину, называется равноускоренным.

В этом случае вектор ускорения $\vec{a}$ остается постоянным по модулю и направлению: $\vec{a}=const$.

Слайд 9. Графики равноускоренного движения

Слайд 10. Основные формулы

Слайд 11. Анализ векторов

Слайд 12. Разгон и торможение

Разгон: $\vec{v}$ и $\vec{a}$ сонаправлены

Торможение: $\vec{v}$ и $\vec{a}$ противоположны

Слайд 13. Алгоритм решения задач

Сделать краткую запись (Дано), перевести единицы в СИ

Выполнить чертеж, указать оси координат ($OX$)

Изобразить векторы скорости и ускорения

Записать формулы в векторном виде

Перейти к проекциям на оси координат

Решить полученное уравнение

Слайд 14. Пример задачи с графиком

Автомобиль начинает движение из состояния покоя и движется равноускоренно с ускорением 2 м/с². По графику скорости определите скорость автомобиля через 5 с и пройденный путь.

Слайд 15. Решение задачи с графиком

Скорость через 5 с:

$v=v_0+at=0+2\cdot 5=10$ м/с.

Пройденный путь равен площади треугольника под графиком скорости:

$s=\frac{1}{2}\cdot 5\cdot 10=25$ м.

Ответ: $v=10$ м/с, $s=25$ м.

Слайд 16. Решение задачи с графиком

Решение — скорость через 5 с:

$v=v_0+at=0+2\cdot 5=10\text{м}/\text{с}$.

Ответ: $v=10\text{м}/\text{с}$.

Слайд 17. Виды прямолинейного движения

$v=const$, $a=0$. Тело движется с постоянной скоростью.

$a=const>0$. Скорость линейно увеличивается.

$a=const<0$. Скорость линейно уменьшается до остановки.

Слайд 18. Геометрический смысл перемещения

Площадь фигуры под графиком скорости $v(t)$ численно равна пройденному пути (или модулю перемещения).

Для равноускоренного движения эта фигура — трапеция или треугольник.

Слайд 19. Проверь себя

Может ли средняя скорость быть равна мгновенной?

Каков физический смысл ускорения 2 м/с²?

Как направлено ускорение при свободном падении?

Что показывает спидометр в автомобиле?

Слайд 20. Итоги урока

Неравномерное движение — движение с переменной скоростью.

Мгновенная скорость — скорость в данной точке.

Ускорение характеризует изменение скорости в единицу времени.

При $a=const$ движение называется равноускоренным.

График скорости при $a=const$ — прямая линия, график координаты — парабола.

Слайд 21. Спасибо за внимание!