Скорость при криволинейном движении

Слайд 1. Скорость при криволинейном движении

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью. Физика, 9 класс

Слайд 2. Что такое криволинейное движение?

В природе и технике движение по прямой встречается редко. Чаще тела движутся по дугам, зигзагам или окружностям.

Криволинейное движение — это движение, траектория которого представляет собой кривую линию. Главная особенность: направление движения тела постоянно меняется в каждой точке пути.

Слайд 3. Примеры криволинейного движения

Слайд 4. Направление скорости

1. Мгновенная скорость $\vec{v}$ всегда направлена по касательной к траектории.

2. В каждой новой точке направление вектора скорости обновляется.

3. Если связь с центром (например, нить) разорвется, тело продолжит движение по инерции именно по этой касательной.

Слайд 5. Прямолинейное vs Криволинейное

Траектория — прямая.

Вектор скорости $\vec{v}$ может менять только величину (модуль), но не направление.

Ускорение может отсутствовать ($a=0$).

Траектория — любая кривая.

Вектор скорости $\vec{v}$ ОБЯЗАТЕЛЬНО меняет направление.

Всегда есть ускорение, даже если модуль скорости постоянен.

Слайд 6. Движение по окружности

Самый простой вид криволинейного движения. Если тело проходит равные дуги за равные промежутки времени, то модуль скорости $v$ остается неизменным.

Несмотря на то что $v=const$, движение является ускоренным, так как меняется направление вектора $\vec{v}$.

Слайд 7. Линейная скорость и радиус

При одинаковом времени одного оборота (периоде), чем дальше точка от центра ($R$), тем больше её линейная скорость $v$. Данные приведены для периода $T=1$ с.

Слайд 8. Основные характеристики

Время одного полного оборота. Единица измерения — секунда (с).

Число оборотов в одну секунду. Единица — Герц (Гц) или 1/с.

За один оборот тело проходит путь, равный длине окружности: $l=2\pi R$.

Вычисляется как отношение пути к периоду: $v=\frac{2\pi R}{T}$.

Слайд 9. Вопросы для обсуждения

1. Куда полетят брызги грязи из-под колес буксующего автомобиля?

2. Может ли ускорение быть направлено так же, как скорость, при движении по окружности?

3. Как изменится скорость точки на краю пластинки, если она начнет вращаться в 2 раза быстрее?

4. Почему на крутых поворотах дорог ставят знаки ограничения скорости?

Слайд 10. Итоги урока

При криволинейном движении скорость всегда направлена по касательной к траектории.

Даже при постоянном модуле скорости движение по кривой всегда происходит с ускорением.

Движение по окружности характеризуется периодом $T$, частотой $\nu$ и радиусом $R$.

Связь величин выражается формулой $v=2\pi R\nu$ или $v=\frac{2\pi R}{T}$.