Кінематика поступального руху

Основна задача механіки: визначення положення тіла і його швидкості в будь-який момент часу за відомими початковими умовами. Поняття механічного руху. Уявлення про простір і час у класичній механіці. Кінематика руху матеріальної точки. Вектор переміщення.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Полтавський національний педагогічний університет імені В.Г. Короленка

Спеціальність: "Фізика та математика", "Фізика та основи інформатики"

ПЛАН-КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЇ

з дисципліни "Механіка"

Тема: "Кінематика поступального руху"

Група: Ф-11, Ф-12

Курс: І

Підготувала магістрант групи Ф-61

Прудка Ірина Іванівна

Полтава-2010

І. Мета

1) навчальна: формувати наукові знання студентів про механічний рух матеріальної точки та кінематичний його опис; розуміння понять кінематики поступального руху;

2) розвивальна: формувати в студентів особистісного ставлення до підходів, які застосовуються під час розгляду механічного руху з погляду кінематики;

3) виховна: формувати позитивні риси особистості (відповідальність, повагу до людського розуму, старанність, культуру записів).

ІІ. Методи і прийоми навчання

Розповідь, пошукова бесіда, дотримання логічної структури матеріалу, апеляція до досвіду та знань студентів, аналіз, порівняння, узагальнення, аналогія, дедукція.

ІІІ. Засоби навчання

Таблиця характерних проміжків часу; таблиця розмірів об'єктів, що зустрічаються в природі.

IV. План лекції

1. Вступна частина (10 хв)

2. Основна частина:

2.1 Механічний рух. Уявлення про простір і час у класичній механіці (15 хв)

2.2 Кінематика руху матеріальної точки. Вектор переміщення. (15 хв)

2.3 Швидкість (15 хв)

2.4 Прискорення (15 хв)

3. Підсумкова частина (10 хв).

V. Хід лекції

1. Вступна частина

Викладач вітається зі студентами. Представляється. Говорить про назву курсу, вказує кількість годин, які призначені на аудиторне та самостійне вивчення дисципліни, розповідає про свої вимоги. Повідомляє тему і мету лекції, визначає основні питання лекції, рекомендовану літературу. Налаштовує студентів на роботу, повідомляє зв'язок курсу з майбутньою професійною діяльністю.

2. Основна частина

2.1 Механічний рух. Уявлення про простір і час в класичній фізиці

Механіка - наука про механічний рух, механічні взаємодії і рівновагу тіл.

Механічний рух є найпростішою формою руху матерії. Механічний рух являє собою переміщення тіл чи їхніх частин одна відносно одної.

Механіка поділяється на класичну, релятивістську і квантову.

Класична механіка ґрунтується на законах Ньютона, у ній розглядаються рухи макроскопічних тіл, що мають швидкості набагато менші порівняно зі швидкістю світла (300000 км/с). Релятивістська механіка - механіка матеріальних об'єктів, що рухаються зі швидкостями, близькими до швидкості світла. Рух мікрочастинок підлягає законом квантової механіки.

За підходом до вивчення механічних рухів механіка поділяється на кінематику, динаміку і статику.

У кінематиці розглядають геометричний аспект руху незалежно від причини, які зумовили цей рух. Динаміка вивчає механічні взаємодії тіл, які спричинюють зміну руху або призводять до зміни механічного стану. У статиці розглядають умови рівноваги тіл.

Основна задача механіки: визначити положення тіла і його швидкість в будь-який момент часу за відомими початковими умовами.

Механічний рух є відносним.

Простір і час - основні поняття фізики. Простір виражає відокремленість об'єктів і їхню протяжність. Час характеризує послідовність явищ і відокремленість різних стадій розвитку, тривалість, періодичність і швидкість процесів.

Вимірювання часу пов'язане з необхідністю відповіді на два запитання: "Як довго це відбувалося?" і "Коли це було?". Будь-яким проміжок часу можна виміряти певним числом секунд. Для проміжків, коротших, ніж секунда, користуються частками секунди. Секунда - це час, що дорівнює 9192631770 періодам електромагнітного випромінювання, яке відповідає переходові між двома надтонкими рівнями основного стану атома цезію-133. Людина може сприймати діапазон часу від 0,1 с до 1000000000 с, що відповідає середній тривалості життя. Характерні проміжки часу наведені в таблиці 1.

Таблиця 1

Проміжки часу	Роки	Секунди
Вік Всесвіту	1,3·1010	4,1·1017
Вік Землі	4,5·109	1,4·1017
Період обертання Сонця навколо центра Галактики	3·108	0,95·1016
Час від появи первісної людини	3·105	0,95·1013
Середня тривалість життя людини	70	2,2·109
Період обертання Сонця навколо осі		2,195·106
Період обертання Землі навколо осі		8,64·104
Період коливань маятника в годину		1
Період звукових коливань		10-3
Період обертання молекули		10-12
Період коливання атомів		10-15
Період коливань атомного ядра		10-21

Положення тіла у просторі можна визначити як відстань від тіла відліку.

Як ви гадаєте: як можна виміряти відстань?

(Для вимірювання відстані треба взяти одиницю довжини - метр і відрахувати, скільки одиниць вміщується на даному відрізку).

Метр є довжиною шляху, яку проходить світло у вакуумі за проміжок часу 1/299792458 секунди.

Розміри об'єктів у метрах, що зустрічаються в природі, подані в таблиці 2.

Таблиця 2

Розміри Всесвіту	2·1026
Діаметр Молочного шляху	7·1020
Відстань від Землі до Сонця	1,5·1011
Діаметр Сонця	1,39·109
Відстань від Землі до Місяця	3,844400·108
Радіус Землі	6378,169·103
Середній зріст людини	~1,7
Довжина хвилі видимого світла	~5·10-7
Розмір атома	3·10-10
Розмір атомного ядра	3·10-15
Розмір протона	0,8·10-15

2.2 Кінематика руху матеріальної точки. Вектор переміщення

Найпростішим механічним рухом є рух матер...