Что называется ускорением материальной точки как направлен вектор ускорения
Ускорение
Ускорение – это величина, которая характеризует быстроту изменения скорости.
Например, автомобиль, трогаясь с места, увеличивает скорость движения, то есть движется ускоренно. Вначале его скорость равна нулю. Тронувшись с места, автомобиль постепенно разгоняется до какой-то определённой скорости. Если на его пути загорится красный сигнал светофора, то автомобиль остановится. Но остановится он не сразу, а за какое-то время. То есть скорость его будет уменьшаться вплоть до нуля – автомобиль будет двигаться замедленно, пока совсем не остановится. Однако в физике нет термина «замедление». Если тело движется, замедляя скорость, то это тоже будет ускорение тела, только со знаком минус (как вы помните, скорость – это векторная величина).
Среднее ускорение
Среднее ускорение> – это отношение изменения скорости к промежутку времени, за который это изменении произошло. Определить среднее ускорение можно формулой:
Рис. 1.8. Среднее ускорение.В СИ единица ускорения – это 1 метр в секунду за секунду (или метр на секунду в квадрате), то есть
Мгновенное ускорение
Мгновенное ускорение тела (материальной точки) в данный момент времени – это физическая величина, равная пределу, к которому стремится среднее ускорение при стремлении промежутка времени к нулю. Иными словами – это ускорение, которое развивает тело за очень короткий отрезок времени:
При ускоренном прямолинейном движении скорость тела возрастает по модулю, то есть
а направление вектора ускорения совпадает с вектором скорости
Если скорость тела по модулю уменьшается, то есть
то направление вектора ускорения противоположно направлению вектора скорости Иначе говоря, в данном случае происходит замедление движения, при этом ускорение будет отрицательным (а
Рис. 1.9. Мгновенное ускорение.
При движении по криволинейной траектории изменяется не только модуль скорости, но и её направление. В этом случае вектор ускорение представляют в виде двух составляющих (см. следующий раздел).
Тангенциальное ускорение
Тангенциальное (касательное) ускорение – это составляющая вектора ускорения, направленная вдоль касательной к траектории в данной точке траектории движения. Тангенциальное ускорение характеризует изменение скорости по модулю при криволинейном движении.
Рис. 1.10. Тангенциальное ускорение.
Направление вектора тангенциального ускорения (см. рис. 1.10) совпадает с направлением линейной скорости или противоположно ему. То есть вектор тангенциального ускорения лежит на одной оси с касательной окружности, которая является траекторией движения тела.
Нормальное ускорение
Нормальное ускорение – это составляющая вектора ускорения, направленная вдоль нормали к траектории движения в данной точке на траектории движения тела. То есть вектор нормального ускорения перпендикулярен линейной скорости движения (см. рис. 1.10). Нормальное ускорение характеризует изменение скорости по направлению и обозначается буквой Вектор нормального ускорения направлен по радиусу кривизны траектории.
Полное ускорение
Полное ускорение при криволинейном движении складывается из тангенциального и нормального ускорений по правилу сложения векторов и определяется формулой:
(согласно теореме Пифагора для прямоугольно прямоугольника).
Направление полного ускорения также определяется правилом сложения векторов:
Тема 1.7. Ускорение точки и его виды
§1. Вектор ускорения точки
Ускорение — векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости. Оно показывает, на какую величину изменяется скорость тела за единицу времени.
Пусть в некоторый момент времени t движущаяся точка находится в положении М и имеет скорость v, а в момент t 1 приходит в положение M 1 и имеет скорость v 1 (рис. 1).
Рис.1. Движение точки М с ускорением
Отношение приращения вектора скорости к соответствующему промежутку времени ∆t определяет вектор среднего ускорения точки за этот промежуток времени:
Ускорение точки равно нулю лишь тогда, когда скорость точки v постоянна как по величине, так и по направлению: это соответствует только прямолинейному и равномерному движению.
Найдем, как располагается вектор по отношению к траектории точки. При прямолинейном движении вектор направлен вдоль прямой, по которой движется точка.
При прямолинейном движении с возрастающей по модулю скоростью (рис. 2, а) векторы и сонаправлены () и проекция ускорения на направление движения положительна.
При прямолинейном движении с убывающей по модулю скоростью (рис. 2, б) направления векторов и противоположны () и проекция ускорения на направление движения отрицательна.
Что называется материальной точкой?
Что называется материальной точкой?
Материальная точка – тело, размерами которого можно пренебречь по сравнению с расстоянием до другого тела, рассматриваемое в данной задаче.
Что называется механическим движением?
Механическое движение – это изменение взаимного расположения тел или их частей в пространстве с течением времени
Что называется системой отсчета?
Система отсчета – совокупность системы координат и часов, связанных с телом отсчета.
Что такое траектория движения? Путь?
Линия, которая описывает материальная точка, при своем движении называется траектория. Путь – это длина траектории.
Что называется радиус-вектором?
Радиус-вектор – это вектор соединяющий начало координат О с точкой М.
Что называется скоростью движения материальной точки? Как направлен вектор скорости?
Скорость – это векторная величина, которая определяет как быстроту движения, так и его направления в данный момент времени. Направлен вектор по касательной в данной точке траектории.
Что называется ускорением материальной точки? Как направлен вектор ускорения?
Ускорение – это векторная величина, характеризующая быстроту изменения скорости по модулю и направлению. Направлен вдоль направления скорости или перпендикулярно.
Что называется угловой скоростью? Как направлен вектор угловой скорости?
Угловая скорость , направленный вдоль оси вращения, т.е. по правилу правого винта
Что называется угловым ускорением? Как направлен вектор углового ускорения?
вектор направлен вдоль оси вращения в ту сторону, что и при ускоренном вращении и в противоположную сторону при замедлении
Что характеризует нормальное ускорение?
Нормальное ускорение – характеризует быстроту изменения скорости по направлению, направленное по нормали к траектории.
Что характеризует тангенциальное ускорение?
Тангенциальное ускорение характеризует быстроту изменения скорости по модулю, направлена по касательной к траектории
Что называется силой тяжести и весом тела? В чем состоит отличие силы тяжести от веса тела?
Что называют модулем Юнга?
Модуль Юнга – численно равен напряжению при относительном удлинении равном 1. Зависит от материала тела.
Что такое силы инерции?
Силы инерции — силы, обусловленные ускоренным движением неинерциальной системы отсчета (НСО) относительно инерциальной системы отсчета (ИСО).
Что называется моментом силы относительно неподвижной точки? Как направлен вектор момента силы?
Момент силы относительно точки называется векторная величина равная: M=[rF].
Что называется плечом силы?
Плече силы – это кратчайшее расстояние действия силы и точки О.
Что называется моментом силы относительно неподвижной оси?
Момент силы относительно оси – это скалярная величина равная произведению модуля силы F на расстояние d от прямой, на которой лежит вектор F до оси вращения.
Что называется парой сил? Чему равен момент пары сил?
Пара сил – это рычаг. Сумма моментов силы равно нулю
Что называется моментом инерции тела? От чего он зависит?
Момент инерции тела – является мерой инерции тела во вращательном движение, зависит от массы тела, распределении ее в объеме тела и выборе оси вращения.
Чему равна работа при вращательном движении?
-угол поворота
Чему равна механическая работа?
Что называется механической энергией?
Энергия – универсальная мера всех форм движения материи и взаимодействия
Чему равна кинетическая энергия тела?
Что называется моментом импульса частицы относительно неподвижной точки? Как направлен вектор момента импульса?
Моментом импульса материальной точки относительно неподвижной точки О называется физическая величина, определяемая векторным произведением: L=[r,p]=[r,mv]. Направлено по оси в строну, определяемую правилом правого винта
Что называется давлением?
Давление – это скалярная величина, равная силе действующая на единицу площади и направлена перпендикулярно. P=F/S
Что называют резонансом?
Называется явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при приближение частоты вынуждающей силы к частоте, равно или близкой к собственной частоте колебательной системы.
Что называется сублимацией?
Процесс покидания молекул с поверхности твердого тела называется сублимацией.
Что называется потенциалом?
Потенциал – это величина, равная потенциальной энергии единичного положительного заряда. Φ=W/q0.
Что называют силой тока?
Сила тока – это заряд, походящий через единичную площадь поперечного сечения за единицу времени.
Что называют напряжением?
Напряжение – это разность потенциалов. U=φ1-φ2, U=A/q
Что такое индуктивность?
Индуктивность тока – это коэффициент пропорциональности между магнитным потоком и величиной тока создающий этот магнитный поток. Ф=LI
Что называют резонансом?
Резонансом называются явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при приближении частоты вынуждающей силы к частоте, равной или близкой собственной частоте колебательной системы.
КПД тепловой машины
Короткое замыкание
Возникает при резком увеличение силы тока и уменьшение сопротивления.
Сила.
Сила – векторная величина, мера действия на данное тело со стороны других тел или полей, которые появляются при ускорении и деформации
Сила трения.
Сила трения – это сила, которая возникает при движении или попытки вызвать движения одного тела по поверхности другого и направлена вдоль соприкосновения поверхности против движенияСтоячая волна в некоторой области пространства описывается уравнением . Запишите условие для точек среды, в которых амплитуда колебаний минимальнаСредняя кинетическая энергия молекул идеального газа.
Сторонние силы
Сторонние силы – силы не электрического происхождения, которые могут действовать на электрический заряд.
Закон всемирного тяготения.
Закон Гука.
Закон Архимеда.
Закон Архимеда: на тело погруженное в жидкость или газ действует выталкивающая сила равная весу жидкости или газа вытесненного тела. Fa=FтяжVтg
Закон Авогадро.
Закон Авогадро: при одинаковом р и T 1 моль любого газа занимает одинаковый объем
Закон Дальтона.
Закон Дальтона: давление смеси газов равно сумме парциальных давлений, производимых каждым газом в отдельности.
Закон Кулона.
Сила взаимодействия F между двумя неподвижными зарядами, находящимися в вакууме, пропорциональна зарядам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними
Закон Видемана-Франца
Закон Ома для тока в газах
Принцип суперпозиции полей.
Правило Ленца.
Индукционный ток всегда направлен так, чтобы препятствовать причине, вызывающая его появление
Второй закон Ньютона.
Сила, действующая на тело, равна произведению массы m тела на сообщаемое этой силой ускорение: F=ma
Волновое уравнение.
Второе начало термодинамики
Невозможен процесс самопроизвольной передачи тепла от холодного тела к горячемуВектор электрического смещения.
При переходе из одной среды в другую напряженность электрического поля меняется скачкообразно, для характеристики непрерывного электростатического поля вводится вектор электрического смещения (D)
Теорема Штейнера.
Уравнение Бернулли.
Масса.
Масса – мера инертности тела, а также источник и объект тяготения
Модель идеального газа.
Основные положения МКТ
Все тела состоят из атомов и молекул; молекулы непрерывно движутся и взаимодействию между собой
Основное уравнение МКТ
ЭДС – работа сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль электрической цепи ε=Cст/q
Распределение Максвелла.
Закон Максвелла о распределении молекул идеального газа по скоростям: в газе, находящемся в состоянии равновесия при данной температуре, устанавливается некоторое стационарное, не меняющее со временем распределение молекул по скоростям.
Гидростатическое давление.
Гидростатическое давление равно:
Барометрическая формула
Явление Холла.
Явление Холла – это возникновение электрического поля в проводнике или полупроводнике с током при перемещение его в магнитном поле
Цикл Карно и его КПД.
Цикл Карно состоит из двух изотерм и двух адиабат.
Циркуляция вектора напряженности электростатического поля.
Циркуляция вектора напряженности электростатического поля числено равна работе, которую совершает электростатические силы при перемещение единичного положительного электрического заряда по замкнутому пути.
Что называется материальной точкой?
Материальная точка – тело, размерами которого можно пренебречь по сравнению с расстоянием до другого тела, рассматриваемое в данной задаче.
Кинематика. Ускорение.
Ускорение – величина, характеризующая быстроту изменения скорости. Движение, как правило, неравномерно, т. е. непрерывно изменяется от одного момента времени к другому. Например, автобус, трогаясь с места, со временем набирает скорость, а приближаясь к остановке он замедляет свое движение. Для вычисления скорости в любой момент времени нужно знать, как она изменяется в единицу времени.
Рассмотрим такое неравномерное движение тела, при котором его скорость за любые равные промежутки времени будет изменяться одинаково. Такое движение называется равноускоренным.
Ускорением тела при его равноускоренном движении называют физическую величину, равную пределу отношения изменения скорости к промежутку времени, в течение которого это изменение произошло:
Ускорение, как представлено на рисунке, направлено в сторону вогнутости траектории. Его можно разложить на две составляющие: тангенциальную – по касательной к траектории движения, и нормальную – перпендикулярно траектории.
Следуя из этого, проекцию ускорения aτ на касательную к траектории называют касательным (тангенциальным) ускорением, а проекцию an на нормаль – нормальным (центростремительным) ускорением.
Касательное (тангенциальное) ускорение характеризует изменение скорости по модулю при криволинейном движении:
Нормальное ускорение характеризует изменение скорости по направлению и определяется формулой:
где R – радиус кривизны траектории в соответствующей ее точке.
При криволинейном движении полное ускорение складывается из тангенциального и нормального ускорений и определяется по формулой:
Ускорение
Ускорение – это величина, которая характеризует быстроту изменения скорости.
Например, автомобиль, трогаясь с места, увеличивает скорость движения, то есть движется ускоренно. Вначале его скорость равна нулю. Тронувшись с места, автомобиль постепенно разгоняется до какой-то определённой скорости. Если на его пути загорится красный сигнал светофора, то автомобиль остановится. Но остановится он не сразу, а за какое-то время. То есть скорость его будет уменьшаться вплоть до нуля – автомобиль будет двигаться замедленно, пока совсем не остановится. Однако в физике нет термина «замедление». Если тело движется, замедляя скорость, то это тоже будет ускорение тела, только со знаком минус (как вы помните, скорость – это векторная величина).
Среднее ускорение
Среднее ускорение> – это отношение изменения скорости к промежутку времени, за который это изменении произошло. Определить среднее ускорение можно формулой:
где – вектор ускорения.
Направление вектора ускорения совпадает с направлением изменения скорости Δ = — 0 (здесь 0 – это начальная скорость, то есть скорость, с которой тело начало ускоряться).
В момент времени t1 (см. рис 1.8) тело имеет скорость 0. В момент времени t2 тело имеет скорость . Согласно правилу вычитания векторов найдём вектор изменения скорости Δ = — 0. Тогда определить ускорение можно так:
Рис. 1.8. Среднее ускорение.
В СИ единица ускорения – это 1 метр в секунду за секунду (или метр на секунду в квадрате), то есть
Мгновенное ускорение
Мгновенное ускорение тела (материальной точки) в данный момент времени – это физическая величина, равная пределу, к которому стремится среднее ускорение при стремлении промежутка времени к нулю. Иными словами – это ускорение, которое развивает тело за очень короткий отрезок времени:
Направление ускорения также совпадает с направлением изменения скорости Δ при очень малых значениях промежутка времени, за который происходит изменение скорости. Вектор ускорения может быть задан проекциями на соответствующие оси координат в данной системе отсчёта (проекциями аХ, aY, aZ).
При ускоренном прямолинейном движении скорость тела возрастает по модулю, то есть а направление вектора ускорения совпадает с вектором скорости 2.
Если скорость тела по модулю уменьшается, то есть то направление вектора ускорения противоположно направлению вектора скорости 2. Иначе говоря, в данном случае происходит замедление движения, при этом ускорение будет отрицательным (а
Рис. 1.9. Мгновенное ускорение.
При движении по криволинейной траектории изменяется не только модуль скорости, но и её направление. В этом случае вектор ускорение представляют в виде двух составляющих (см. следующий раздел).
Тангенциальное ускорение
Тангенциальное (касательное) ускорение – это составляющая вектора ускорения, направленная вдоль касательной к траектории в данной точке траектории движения. Тангенциальное ускорение характеризует изменение скорости по модулю при криволинейном движении.
Рис. 1.10. Тангенциальное ускорение.
Направление вектора тангенциального ускорения τ (см. рис. 1.10) совпадает с направлением линейной скорости или противоположно ему. То есть вектор тангенциального ускорения лежит на одной оси с касательной окружности, которая является траекторией движения тела.
Нормальное ускорение
Нормальное ускорение – это составляющая вектора ускорения, направленная вдоль нормали к траектории движения в данной точке на траектории движения тела. То есть вектор нормального ускорения перпендикулярен линейной скорости движения (см. рис. 1.10). Нормальное ускорение характеризует изменение скорости по направлению и обозначается буквой n. Вектор нормального ускорения направлен по радиусу кривизны траектории.
Полное ускорение
Полное ускорение при криволинейном движении складывается из тангенциального и нормального ускорений по правилу сложения векторов и определяется формулой:
(согласно теореме Пифагора для прямоугольно прямоугольника).
Направление полного ускорения также определяется правилом сложения векторов: