Конспект по физике 9 класс параграф 3 Угл.уровень + Ответы на вопросы. Краткое содержание § 3. ПЕРЕМЕЩЕНИЕ по учебнику Инженеры будущего (углубленный уровень). Конспект по пунктам параграфа. Код материалов: Физика Конспект №3 Угл.
Вернуться к Списку конспектов
Конспект §3. ПЕРЕМЕЩЕНИЕ
❓ Что такое механическое движение?
Механическое движение — это изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени. Для его описания необходимо указать тело отсчета, систему координат и прибор для измерения времени, то есть систему отсчета.
❓ Что такое система отсчёта?
Система отсчёта — это совокупность тела отсчета, связанной с ним системы координат и часов. Она позволяет однозначно определить положение и движение тела в пространстве и времени.
ПЕРЕМЕЩЕНИЕ.
При механическом движении положение тела в пространстве меняется. Ранее использовалось понятие путь — длина траектории, скалярная величина (не имеет направления). Однако для однозначного определения конечного положения тела пути недостаточно (пример с лыжником: пройдя 15 км, можно оказаться в любой точке круга радиусом 15 км).
Чтобы избежать неопределённости, вводится перемещение \(\vec{s}\) — направленный отрезок, соединяющий начальное и конечное положения тела. Это векторная величина (имеет направление и модуль). Модуль перемещения \(|\vec{s}|\) — кратчайшее расстояние между началом и концом движения. Единица измерения — метр (как и для пути).
Скалярные величины (путь, время, масса, энергия, работа) характеризуются только числовым значением. Векторные величины (сила, скорость, перемещение) имеют численное значение и направление. Вектор — направленный отрезок; обозначается \(\vec{AB}\) (начало A, конец B) или \(\vec{a}\). Модуль вектора — длина отрезка (\(|\vec{a}|\) или \(|\vec{AB}|\)).
Графически изменение положения тела изображается в системе координат: если известны начальное положение тела и вектор перемещения, конечное положение определяется однозначно.
СЛОЖЕНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ.
Чтобы попасть в конечную точку, можно последовательно пройти перемещение \(\vec{s}_1\), а затем — \(\vec{s}_2\). Итоговое перемещение \(\vec{s} = \vec{s}_1 + \vec{s}_2\) является суммой этих векторов.
В математике суммой векторов \(\vec{a}\) и \(\vec{b}\) называется вектор \(\vec{c} = \vec{a} + \vec{b}\), который строится так: от произвольной точки \(A\) откладывается \(\overrightarrow{AB} = \vec{a}\), от точки \(B\) — \(\overrightarrow{BC} = \vec{b}\). Вектор \(\overrightarrow{AC}\) и есть искомая сумма.
Это правило треугольника.
Для векторов с общим началом также применяется правило параллелограмма: их сумма изображается диагональю параллелограмма, построенного на этих векторах.
Для любых векторов справедливо переместительное свойство (коммутативность):
\(\vec{a} + \vec{b} = \vec{b} + \vec{a}.\)
ПРОЕКЦИИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ НА КООРДИНАТНЫЕ ОСИ.
При расчётах обычно используют проекции вектора перемещения $\vec{s}$ на оси координат. Проекция $\vec{s}_x$ (или $\vec{s}_y$) на ось — это отрезок, полученный опусканием перпендикуляров из начала и конца вектора на эту ось.
Проекция положительна, если координата конца вектора больше координаты начала, в противном случае — отрицательна. Если вектор параллелен оси и сонаправлен ей, то модуль вектора равен его проекции.
Формулы проекций через координаты начала \((x_0; y_0)\) и конца \((x; y)\):
\(s_x = x — x_0, \quad s_y = y — y_0.\)
Модуль (длина) вектора находится по теореме Пифагора:
\(s^2 = s_x^2 + s_y^2, \quad s = \sqrt{s_x^2 + s_y^2}.\)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КООРДИНАТ ДВИЖУЩЕГОСЯ ТЕЛА И ЕГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
На графике движения самолёта показаны три этапа: движение из точки A в точку B (перемещение →s₁) — набор высоты, из B в C (перемещение →s₂) — горизонтальный полёт, из C в D (перемещение →s₃) — снижение. Высота полёта определяется координатой по оси OY: в точке B она составляет 6 км.
Путь на этой высоте (от B до C) вычисляется через проекцию перемещения →s₂ на ось OX: s₂ₓ = 400 − 100 = 300 км. Поскольку движение параллельно оси OX, модуль перемещения равен его проекции и составляет 300 км; этому же значению равен и путь.
Дальность полёта — это модуль полного перемещения →s из точки A в точку D: s = sₓ = 500 − 0 = 500 км.
Таким образом, с помощью перемещения и его проекций можно полностью описать сложное движение.
ФИЗИКА В ЖИЗНИ. Для отслеживания положения транспортных средств используются датчики GPS/ГЛОНАСС, фиксирующие сигналы со спутников. Датчики положения и перемещения применяются также в разработке беспилотных автомобилей.
Вопросы на стр. 15
1. Что такое перемещение?
Перемещение — это векторная физическая величина, соединяющая начальное и конечное положение тела. Оно характеризует кратчайшее расстояние между этими точками и направление движения, в отличие от пути, который равен длине траектории.
2. Чему равно перемещение лыжника, преодолевшего путь А (см. начало параграфа)?
Перемещение равно длине отрезка, соединяющего точку старта и точку финиша, и не равно пройденному пути А, если траектория не является прямой. В данном случае лыжник вернулся в точку старта. Перемещение лыжника в этом случае равно нулю.
3. Что такое проекция перемещения на координатную ось?
Проекция перемещения на ось — это скалярная величина, равная разности конечной и начальной координат тела вдоль этой оси. Она может быть положительной, отрицательной или нулевой в зависимости от направления перемещения относительно выбранной оси.
Вы смотрели: конспект по физике к учебнику 9 класса §3. ПЕРЕМЕЩЕНИЕ. Краткое содержание темы учебника. Ответы на вопросы в конце параграфа. Код материалов: Физика Конспект №3 Угл.