Физика. 7 класс

Тема: Взаимодействие тел

Урок 10. Равномерное и неравномерное движение. Скорость

Юдина Н.А., учитель высшей категории ЦО №1409, финалист городского конкурса «Учитель года» (Москва, 2008)

01.07.2010 г.

 

 

Здравствуйте, сегодня у нас второе занятие из раздела «Взаимодействие тел». И говорить мы сегодня будем о движение тел, равномерном и неравномерном, а также о такой физической величине, как скорость. Давайте рассмотрим взаимодействие тел, например автомобиля и каретки по наклонной плоскости. Я прошу вас внимательно посмотреть оба движения и определить, что в них общего и что различного. Если вы внимательно наблюдали за движением этих тел, то смогли заметить, что траектория движения обоих тел – это прямая линия. Такое движение тел называется прямолинейным. А различие заключалось в следующем. Автомобиль за равные промежутки времени проходил равные отрезки пути. А каретка за равные промежутки времени проходила разные участки пути. Эти движения будут носить названия равномерное и неравномерное движение. Характеристикой такого движения будет служить такая физическая величина, как скорость. С понятием «скорость» мы сталкиваемся довольно часто, из курса математики вы прекрасно знакомы с этим понятием. И вам легко будет рассчитать скорость пешехода, который прошел 5 км за 1,5 часа. И все-таки давайте вспомним. Скорость – это физическая величина, которая будет обозначаться буквой V. В международной системе измерения основная система измерения для скорости – это метры в секунду (м/с). И формула, которую вы помните из курса математики, чтобы рассчитать скорость необходимо отрезок пути, которое прошло тело, разделить на промежуток времени, за который этот путь пройден.

V=S/t

 

Помимо м/с, в физике часто применяются внесистемные единицы измерения. Например, автомобиль движется со скоростью 72 км/ч, скорость света в вакууме 300000 км/с, скорость пешехода составляет 80 м/мин, а скорость улитки всего лишь 0,006 см/с. Внесистемные единицы измерения принято переводить в систему СИ. Давайте рассмотрим, как это делается на одном из примеров. Итак, скорость автомобиля 72 км/ч. Переведем эту скорость в м/с. В каждом км 1000 м, домножим 72 на 1000. Но в каждом часе 3600 с, если перемножить 72 на 1000 и разделить на 3600 с, то у нас получится 20 м/с.

72 км/ч=72*1000 м/3600 с=20 м/с.

 

72 км/ч соответствует 20 м/с в системе СИ (система интернациональная).

Подобный перевод можно провести с любой внесистемной единицей.

 

Но как вы думаете, где окажется наш автомобиль, движущийся со скоростью 72 км/ч, например через 2 часа? Чтобы знать, где он окажется, чтобы определить его направление в пространстве, нам очень важно знать направление движения этого автомобиля. Ведь он может двигаться как в одну, так и в другую сторону. Значит, для понятия скорость тела важно не только числовое значение, но и направление. Величины, для которых важны числовые значения и направления, называются векторными. Скорость – векторная величина.

Взаимодействие тел, еще один пример. Два тела движутся навстречу друг другу. Одно со скоростью 10 м/с, другое со скоростью 30 м/с.

V1=10 м/c

V2=30 м/c

 

Чтобы изобразить это на рисунке, нам необходимо указать направление координатной оси, вдоль которой движутся эти тела. Изобразить тела можно абсолютно условно, например, как у меня в виде квадратиков, и указать направление скорости с помощью стрелочек. Обратите внимание, стрелочки помогают нам показать, во-первых, что тела движутся в противоположных направлениях; и второе, на рисунке соблюден масштаб. Скорость первого тела в три раза меньше в числовом значении, чем скорость тела второго. Это дано нам по условиям, и на рисунке мы точно так же изображаем скорость тела с соблюдением масштаба. Обратите внимание, когда мы записывали условие, мы записывали скорость как просто числовое значение V1и V2. Но если мы указываем, как физическая величина сейчас на рисунке, то мы и над значением V1нарисовали маленькую стрелочку и над значением V2 мы тоже нарисовали маленькую стрелочку. А в условиях стрелочек нет. Что же мы с вами забыли что-то нарисовать или сделали что-то лишнее? Нет, так принято, что когда мы записываем лишь числовое значение скорости, без учета направления, то над знаком скорости стрелочка не ставится. Но если это рисунок или чертеж, где мы учитываем направление, обязательно ставится стрелочка. Стрелка – это знак того, что скорость это векторная величина.