258. Kinematyka punktu materialnego - względność ruchu, ruch prostoliniowy jednostajny.

Ruch punktu materialnego - zastosowanie modelu punktu materialnego do analizy ruchu ciał realnych.

Kinematyka punktu materialnego

Względność ruchu, ruch prostoliniowy jednostajny.

Kinematyka to dział mechaniki dający opis ruchu bez wyjaśniania przyczyn.

Ruch jest to zmiana położenia ciała.

Czas ruchu.

Ruch jednostajny.

Względność ruchu.

Ruch jednowymiarowy.

Prędkość ruchu.

Jednostki prędkości.

Zamiana jednostek prędkości.

Układ odniesienia.

Układ współrzędnych.

Zadanie

Biegacz biegnie z szybkością 15 km/h, żółw porusza się z szybkością 1m/min.

Po jakim czasie biegacz dogoni żółwia, jeśli w chwili początkowej znajdował się 200 m za nim?

Jaka drogę przebędzie w tym czasie żółw?

Założenia:

• dla obu ciał fizycznych (człowieka i żółwia) pomijamy ich rozmiary - traktujemy jak punkty materialne (ciała bez wymiarów mające masę);
  
  
• ruch obu ciał odbywa się wzdłuż linii prostej - ruch prostoliniowy (ruch jednowymiarowy);
  
  
• oba ciała poruszają się ze stałą prędkością.
  

Układ odniesienia

- wybrany punkt powierzchni Ziemi (powierzchnię Ziemi traktujemy jako płaską).

Układ współrzędnych

- jednowymiarowy (linia prosta, punkt zero w miejscu położenia biegacza w chwili czasu 0, jednostka długości na osi układu współrzędnych 1 m.

Ruch prostoliniowy ze stałą prędkością, to ruch w tym samym kierunku. Możemy więc zamiennie używać pojęć szybkości i prędkości.

Dane wielkości fizyczne:

- prędkość biegacza u = 15 km/h;

- prędkość żółwia v = 1 m/min;

- punkt startu biegacza A = 0;

- punkt startu żółwia B = 200 m.

Szukane wielkości fizyczne

Miejsce spotkania - x;
Czas spotkania t.

(1)

Równanie opisujące ruch jednostajny prostoliniowy (lub jednowymiarowy) - postać skalarna.

Wyprowadzamy wzory końcowe na czas do spotkania i miejsce spotkania

(2)

Obliczenia liczbowe

(3)

Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań

Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?

Energia potencjalna grawitacyjna w centralnym polu grawitacyjnym

Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?

Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza się sztuczny satelita Ziemi?

Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

Rozwiązane zadania z kinematyki

Wielkości opisujące ruch ciała - przykłady obliczania - przemieszczenie ciała - wektor zmiany położenia ciała.

Obliczanie szybkości średniej ruchu ciała.

Pocisk o masie m grzęźnie w desce po przebyciu odległości d.
Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v.
Obliczyć siłę działającą na pocisk w desce.
Przyjąć odpowiednie założenia.

Rozwiązanie

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki

---

Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?