Физика 10 класс Барьяхтар академ (стр. 7 из 10)

Щоб побудувати графік функції за допомогою комп ’ю тера, можна скористатися програмами «Mathe ma tica» або «MathLab».

!

підбиваємо підсумки

За своїми геометричними властивостями фізичні величини поділяються на скалярні і векторні.

Додати дві скалярні величини означає додати їхні значення. Додавати можна тільки скалярні величини, подані в одних одиницях.

Обчислюючи суму кількох результатів вимірювань, результати потрібно спочатку округлити до того розряду, що є останнім у доданка з найкоротшою десятковою частиною, а вже потім додавати. Віднімаючи результати вимірювань, чинять аналогічно. Якщо результати вимірювань множать (ділять), їхній добуток (їхня частка) не може бути виражений (виражена) більшою кількістю значущих цифр, ніж будьякий спів множник (ділене або дільник).

Вектор — це напрямлений відрізок, тобто відрізок, що має і довжину, і напрямок. Довжина напрямленого відрізка називається модулем вектора. Щоб знайти суму векторів, використовують правило паралелограма або правило трикутника.

Для опису фізичних процесів часто використовують графіки. Графік лінійної функції — пряма лінія. Для побудови такого графіка досить знайти положення двох його точок і через них провести пряму. Графік квадратичної функції — парабола.

?	1. Які фізичні величини називають скалярними?

arr ^br _a^r ar Наведіть приклади контрольні запитання2. Які фізичн і величини називають b r векторними? Наведіть приклади. 3. Сформулюйте правиb ла додавання та віднімання векторів, правило множення

а б в вектора на скаляр. 4. Якого правила необхідно дотриму-

^{Рис. 1} ватися, обчислюючи суму або різницю кількох результатів

ar ar br вимірювань? обчислюючи добуток або частку результатів вимірювань? 5. Що являє собою графік лінійної функції?

r ^cr r Якими є правила його побудови? 6. Що являє собою гра_{b c}

фік квадратичної функції?

^а Рис. 2 ^{б -} 1^{Вправа № 2}. Чи можна додавати вектор швидкості та вектор ^{y, м r} 2. Перенесіть у зошит рис. 1. Для кожного випадку зна-сили? Чому? _b

r йдіть суму та різницю двох векторів. d 1 ^ar 3. Перенесіть у зошит рис. 2. Для кожного випадку зна- йдіть суму трьох векторів.

4. Визначте проекції векторів на осі координат ( рис. 3).

0 ₁ x, м 5. Вимірявши розміри дерев’яного бруска, школяр одер- жав такі результати: l = 6,3 см, d =12,1 см, h = 84 мм.

r Обчисліть об’єм бруска.

c 6. Побудуйте графік функції: а) y = −2x 6; б) vx =−3t + 9;

Рис. 3 в) s_x ( )t = +t² t .

Розділ 2. кінематика

§ 5. Вступ. осноВна задача меХаніки. меХанічний РуХ. системи кооРдинат і системи Відліку

?!

Товарний потяг їде зі швидкістю 50 км/год. Позаду нього на відстані 1 км з-за повороту з’являється експрес, що проходить за 1 годину 70 км. Машиніст експреса, помітивши попереду товарний потяг, починає гальмувати. При цьому необхідно не менш ніж 2 км, щоб експрес зупинився. Чи станеться катастрофа? Чому потрібні 2 км, щоб зупинити експрес? На ці та багато інших запитань відповідає розділ фізики, який називається «Механіка».

1

Що таке механічний рух

Усі ви напевне знаєте вислів давньогрецького філософа Геракліта Ефеського (кін. VI — поч. V ст. до н. е.): «Все тече, все змінюється». Інакше кажучи, все у світі перебуває в русі. Найпростішою з форм руху є механічний рух.

механічний рух — зміна з часом положення тіла або частин тіла

у просторі відносно інших тіл.

Нагадаємо, що Всесвіт за розмірами матеріальних тіл у ньому ділять на три рівні: мікросвіт, макросвіт і мегасвіт. До мікросвіту належать атоми, молекули та частинки, що їх складають; до макросвіту — планети, фізичні тіла, що оточують людину, сама людина; до мегасвіту — зорі, галактики та інші величезні космічні об’єкти.

Механічний рух — це рух об’єктів макро- та мегасвіту.

Механічний рух умовно ділять на два найпростіші види: поступальний рух і обертальний рух.

поступальний рух — це такий рух тіла, у ході якого всі точки тіла

рухаються однаково.

Поступально рухаються сходи ескалатора метро, курсор на моніторі комп’ютера, потяг на прямолінійній ділянці шляху тощо. Під час поступального руху будь-яка пряма лінія, уявно проведена в тілі, залишається паралельною сама собі (рис. 5.1).

обертальний рух, або обертання,— це такий рух тіла, коли всі точ

ки тіла рухаються по колах, центри яких розташовані на одній прямій лінії — на осі обертання.

Рис. 5.1. Рух кузова автомобіля — поступальний; рух його коліс не є поступальним, цей рух — сума обертального та поступального рухів

Добове обертання Землі, обертання дзиґи, обертання Землі навколо Сонця — усе це приклади обертального руху.

Якщо перевернути велосипед колесами догори і розкрутити їх, то одержимо обертальний рух коліс; при цьому віссю обертання кожного колеса буде вісь, на якій воно прикріплене до корпусу велосипеда. А от під час звичайного руху велосипеда точки на його колесах здійснюють складніший рух, який являє собою суму поступального та обертального рухів. Слід зазначити, що, як правило, рух будьякого тіла — це сума поступального та обертального рухів.

2

Що вивчає механіка

механіка — наука про механічний рух матеріальних тіл і взаємодії,

що відбуваються при цьому між тілами.

основна задача механіки — пізнати закони механічного руху матері

альних тіл, взаємодій між тілами; передбачати поведінку тіл на основі законів механіки; визначати механічний стан (координати та швидкість руху) тіла у будь-який момент часу.

Наприклад, блискучим досягненням механіки Ньютона було пізнання законів руху планет Сонячної системи, визначення часу сонячних затемнень у майбутньому й минулому.

Знайомство з механікою традиційно почнемо з кінематики.

кінематика (від грецьк. kinematos — рух) — розділ механіки, що

вивчає рух тіл і при цьому не розглядає причини, якими цей рух викликаний.

Інакше кажучи, кінематика не відповідає на запитання на зразок: «Чому потрібні саме 2 км, щоб зупинити експрес?» — вона займається тільки описом руху. А от причини зміни руху тіл розглядають у розділі механіки, що називається динамікою.

3

чому без вибору системи відліку неможливо розв’язати основну задачу механіки

Зверніть увагу: будьякий механічний рух є відносним. У природі немає нерухомих тіл, а отже, немає якогось абсолютно «зручного» тіла, відносно якого можна розглядати рух решти тіл. Тому залежно від поставленого завдання спостерігач обирає певне тіло й, умовно вважаючи його нерухомим, розглядає рух решти тіл саме відносно обраного тіла. Таке тіло називають тілом відліку.

тіло відліку — це тіло, яке в умовах даної задачі вважається нерухо

мим і відносно якого вивчають рух усіх інших тіл, що розглядаються в цій задачі.

Взагалі, за тіло відліку можна взяти будьяке тіло, однак слід виходити з міркувань зручності. Так, якщо розглядається рух потяга з пункту А до пункту В, то за тіло відліку доцільно взяти тіло, нерухоме відносно Землі, наприклад залізничну станцію. А от якщо розглядається рух пасажира в цьому потязі, то за тіло відліку зручно обрати полицю вагона або будьяке інше тіло, нерухоме відносно потяга.

Механічний рух відбувається в просторі і часі, тому для опису механічного руху насамперед необхідно вміти визначати положення тіла в просторі. Для цього з тілом відліку пов’язують систему коор-

динат.

Зручно використовувати прямокутну (декартову) систему координат, яка задається за допомогою трьох взаємно перпендикулярних координатних осей (ОX, ОY і ОZ) *, які перетинаються в одній точці — у початку відліку. По осях відкладають відстані в обраній шкалі довжин, наприклад у метрах. Значення відстаней, відлічуваних від початку відліку в напрямку осі координат, вважаються додатними, у протилежному напрямку — від’ємними. В обраній системі координат положення точки у просторі задається трьома координатами (x; y; z) або радіус-вектором (r^r) (рис. 5.2).

Радіус-вектор — вектор, що сполучає по

чаток відліку з положенням точки в довільний момент часу.