A testek mechanikus mozgása
- térbeli helyzetük időbeli változása.
A mechanika fő feladata, hogy meghatározza a test helyzetét a térben minden időpillanatban.
Egy test relatív mozgása: egy test mozgásának meghatározásához egy másik testet kell kiválasztani, amelyet hagyományosan állónak fogadnak el.
A testmozgás fel van osztva:
- haladó(a test minden pontja egyformán mozog);
- forgó(a testpontok köröket írnak le);
-oszcilláló(oda- vagy oda-vissza forgás).
Anyagi pont mozgásának alapvető jellemzői
röppálya- az az egyenes, amely mentén az anyagi pont mozog;
megtett távolság- a pont által az e. pálya mentén megtett út;
mozgó- vektor, amely az anyagi pont pozíciójából a megfigyelési idő kezdeti pillanatában a megfigyelési időintervallum végén lévő helyzetére irányul;
sebesség- a pont mozgási irányát és sebességét jellemző vektor;
gyorsulás- egy pont sebességének a referenciatesthez viszonyított irányát és sebességét jellemző vektor.
Miért szaladgál egy légy szabadon a plafonon, de egy macska nem?
Régen azt hitték, hogy a legyeket a lábukon lévő legfinomabb szőrszálak segítik, amivel a mennyezet felületének legkisebb egyenetlenségeihez is hozzátapadnak.
Ám amikor megjelentek az erős mikroszkópok, az ezerszeres nagyítás azt mutatta, hogy nem a szőrszálak, hanem az apró mirigypárnák választanak ki ragacsos anyag cseppjeit. Csak annyi ragasztó szabadul fel, hogy a légynek elegendő ereje legyen ahhoz, hogy szükség esetén letépje a lábát a felületről. Kis tömege még vékony anyagrétegnek is segít megtartani.
Hogyan lélegezzünk és igyunk? Az izomfeszítésnek köszönhetően a mellkas térfogatát növeljük, miközben a tüdőben csökken a légnyomás. Ezután a légköri nyomás a levegő egy részét a tüdőbe "nyomja". Kilégzéskor az ellenkezője történik.
A szájon keresztül történő folyadékszívás a mellkas tágulását és a levegő elvékonyodását okozza mind a tüdőben, mind a szájban. A belsőhöz képest megnövekedett külső légköri nyomás „tereli” oda a folyadék egy részét. Az emberi szervezet így használja a légköri nyomást.
Tehetetlenség.
Több is van érdekes jelenségek, ami azt mutatja, hogy egy test addig marad nyugalomban, amíg kiegyensúlyozatlan erő nem hat rá. Az ábra egy példát mutat egy vízszintes irányú erőre, amelynek nincs vagy alig van hatása.
Helyezzen egy vízzel részben megtöltött poharat egy varrat nélküli terítővel letakart asztalra. Ezután húzza ki az abroszt anélkül, hogy megérintené az üveget vagy kiömlött volna a víz. (Ha az abroszt gyors, éles rángatást adnak, akkor a terítő és az üveg alapja közötti vízszintes irányú erő nem lesz elég erős, és hatásának időtartama sem lesz elegendő az üveg vízszintes irányú elmozdításához. Az abroszt hirtelen leveszik, és az üveg a gravitációs erő hatására függőlegesen az asztalra esik.
Szabadesés.
A szabadesés a testek mozgása csak a Föld vonzása (a gravitáció) hatására.
Földi körülmények között a testek esését feltételesen szabadnak tekintjük, mert Amikor egy test a levegőbe esik, mindig van egy légellenállási erő.
Ideális szabadesés csak vákuumban lehetséges, ahol nincs légellenállás, és tömegtől, sűrűségtől és alaktól függetlenül minden test egyformán gyorsan esik, vagyis minden pillanatban a testek pillanatnyi sebessége és gyorsulása azonos.
Ilyen körülmények között a legérdekesebb jelenségeket tudjuk megfigyelni. Például a legkönnyebb toll vagy hópehely ugyanolyan sebességgel esne, mint egy zongora.
Úszás Tel
A folyadékba merült szilárd testre az FA arkhimédeszi erő és a mg gravitációs erő hat. A mg és az FA erők arányától függően a test süllyedhet, lebeghet és lebeghet. Ha mg > FA, a test elsüllyed; ha mg = FA, akkor a test a folyadék belsejében vagy a felületén lebeg; ha mg< FA, то тело всплывает до тех пор, пока архимедова сила и сила тяжести не сравняются по модулю.
Egy test lebeg a felszínen, ha рж = рт; a test megfullad, ha rt > rzh; a test felúszik, ha a száj< ржБольшинство веществ при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Вот, например, ртуть в градуснике: при нагревании она расширяется и показывает большую температуру, а при охлаждении - меньшую. Вода тоже при нагревании расширяется и сжимается при охлаждении. Однако в диапазоне температур от 0ºС до 4°С она расширяется. Так зимой могут лопнуть водопроводные трубы, если в них замёрзла вода.
A víznek ez a tulajdonsága az egyik legfontosabb a földi élet létéhez. Tehát, amikor a hőmérséklet csökken, a folyókon és tavakon jég képződik, amely felúszik, és ezáltal megvédi a vízoszlopot a hidegtől, ami a teljes tározó lefagyásához vezet. Mi lenne, ha fordítva lenne? A jég megfagyott, nehezebb lett a víznél és a fenékre süllyedt, a felszínen lévő víz újra jéggé változott és újra elsüllyedt... napokon belül a víztározó a felszíntől a fenékig lefagy, és minden állat és növény megfagy a vízzel együtt... Akkor az a jég könnyebb, mint a természet által „talált” víz, hogy a vízben ne szűnjön meg létezni, és vele együtt az élet az egész Földön.
Az ember és az alacsony légköri nyomás.
Az emberi test alkalmazkodott a légköri nyomáshoz, de nem tolerálja annak jelentős csökkenését. Amikor a hegyekre körülbelül 4000 m magasságba (és egyeseknél alacsonyabbra) másznak, sokan rosszul érzik magukat. A „magassági betegség” jelei: nehézkessé válik a légzés, nincs elég levegő, vérzik a fül és az orr, eszméletvesztés is előfordulhat. A hegymászók teste alkalmazkodott az alacsony vérnyomáshoz.
A légköri nyomásnak köszönhetően az ízületi felületek szorosan illeszkednek egymáshoz (az ízületeket fedő ízületi tokban alacsony a nyomás). Ezért magasan a hegyekben az ízületek működése megszakad a csökkentett légköri nyomás. A karok és lábak nehezen engedelmeskednek, gyakran előfordulnak elmozdulások.
A hegymászók és a pilóták a magasba való emelkedéskor oxigénfelszerelést visznek magukkal, az emelkedés előtt pedig speciálisan például nyomáskamrában edzenek, akárcsak az űrhajósok. A pilóták és űrhajósok védelmére a következőket használják: a hajó tömítettségét (lásd fent a Szojuz 11 esetét), nyomástámogatást és hőmérsékleti rezsim(például a Voskhodon - 2 hajó p = 1 atm, t =18°C), amikor a hajóról kilép az űrbe, viseljen speciális szkafandert.
Egyes madarak könnyen tolerálják a nyomás csökkenését, és nagy magasságba repülnek. A kondor az Andokban 9000 m-re emelkedik, és 7000 m magasságban fészkel; az Everesten a hegyi makacsok 8200 m-re, a keselyűk és a sólymok 6000-7000 m-re emelkednek. A legtöbb madár nem emelkedik 4000 m fölé.
Sok élő szervezet (házi legyek, piócák, férgek, mételyférgek, polipok, polipok) rendelkezik tapadókorongokkal, amelyekkel bármilyen tárgyhoz hozzá tudnak tapadni és hozzá tudnak tapadni: a piócák a tározó alján mozognak, a polipok ragadják meg a zsákmányt. Ugyanakkor a tapadókorongok térfogata megnő. Bennük ritkított tér képződik, és a külső légnyomás a tárgyhoz nyomja őket.
A légköri nyomás lehetővé teszi az állatok számára, hogy az emberekkel ellentétben szabadon kihúzzák a lábukat a mocsaras talajból. A láb alatt, amikor az ember felemeli, ritka tér keletkezik, és a légköri nyomás megakadályozza a láb kihúzását. A kihúzáshoz nemcsak a talaj ellenállását, hanem a légköri nyomás erejét is le kell győznie. A lónak kemény patái vannak, mint a dugattyúk. Sertéseknél és kérődzőknél a paták több részből állnak, és a láb kihúzásakor a fent és lent lévő nyomás egyenlőtlensége miatt összenyomódnak, és levegőt engednek be a keletkező mélyedésbe. Ezért nincs különbség a légnyomásban a pata felett és alatt, és a láb könnyen felemelkedik.
A megjelenés dátuma: 2013.09.02. 20:25
Az évszázadok és évezredek során az emberiség sok mindennel szembesült természetes jelenség, amit nem mindig lehetett megmagyarázni. Az időjárás változásai, az égitestek mozgása, a növények növekedése, a láng fénye, az évszakok váltakozása - mindezek a folyamatok őseink számára a természet rejtélyes titkainak tűntek. Az emberiség fokozatosan megmagyarázta sokuk anyagi természetét: egyesek korábban, mások viszonylag nemrégiben. Egész tudományágak alakultak ki, amelyek bizonyos természeti jelenségeket vizsgálnak.
Mit figyeltek meg leggyakrabban őseink? A nappal és az éjszaka, a hideg és a meleg változása, a felhők és a nap mozgása az égen, eső és zivatar, szélfújás, gabonacsírázás a talajon, a víz megfagyása és a jég olvadása. A legtöbb megfigyelt mechanikai jelenség volt, vagyis különféle élő és élettelen testek mozgásával és mozgásával kapcsolatos. Ide tartozik a fű növekedése és a hold mozgása az égen.
Mechanikai jelenségek, amelyekre sok más példával együtt mindenütt találunk példákat, az emberiség évszázadok óta tanulmányozta. Az emberiség kezdeti tudása a minket körülvevő világról idővel összefüggő rendszerré nőtt. Egész tudományágak alakultak ki, amelyek bizonyos folyamatok vizsgálatára specializálódtak. A fizika a mechanikai jelenségeket vizsgálja, pontosabban a kinematikának nevezett szakaszát - a testek mozgásának és elmozdulásának tudományát. A modern kinematikai fogalmak alapját a posztulátumok képezik klasszikus mechanika Newton. A minket körülvevő világ szerkezetének mechanikus elképzelésén alapulnak, amely a huszadik század elejéig uralta a tudományt. Ezek az elképzelések teljesen helytállóak és indokoltak a viszonylag kis sebességgel (nem fénysebességről beszélünk), illetve olyan tárgyakkal, amelyek mérete lényegesen kisebb, mint a megtett távolság.
Általában a mechanikai jelenségek egyfajta csoportot alkotnak fizikai jelenségek. A fizikai jelenségek közé tartoznak azok, amelyekben az egyik anyag nem alakul át a másikba. Ebben az esetben az anyag aggregációs állapota megváltozhat (a víz jéggé alakul), de egy és ugyanaz az anyag. A különböző anyagok kölcsönhatásainak jelenségeit újak kialakulásával egy másik tudomány - a kémia - tanulmányozza.
Mechanikai jelenségek- nem csak a fizikában. Rajtuk kívül fizikát tanul elektromos jelenségek, elektromos töltések (villamos áram, villám, távíró) keletkezése, mozgása, kölcsönhatása során fellépő, mágneses (fémtárgyak mágnes általi vonzása, az iránytű tű északi irányú elfordítása), optikai, a fény visszaverődése és törése során fellépő (délibászok, szivárványok, tárgyak tükörben való tükrözése és árnyék vetése), valamint termikus (olvadó hó, köd, forrásban lévő víz) és atomi (atomrobbanás).
Kétségtelenül, mechanikai jelenségek a leginkább tanulmányozottak közé tartoznak. Az ezeket vizsgáló tudomány - a mechanika - fő feladata egy test elhelyezkedésének meghatározása a környező térben tetszőleges időpillanatban. A test mozgását a mechanikában nem önmagában, hanem más testekhez viszonyítva tekintjük, ezek közül az egyiket tekinthetjük kezdőnek a számolásnál. A mozgást egy koordinátarendszerben tekintjük három, egymásra merőleges tengely mentén, amelyeknek közös referenciapontja van.
A mozgás viszonylagosságát is figyelembe veszik - a test egyes testekhez képest mozoghat, míg másokhoz nem. Vannak fogalmak a mozgásról és a testek által bejárt utakról. A testek mozgását vizsgáló mechanika tehát fő feladatának a test helyzetének bármely pillanatban történő megtalálását tekinti.
Nagy jelentősége a tanulásban mechanikai jelenségek játssza el a megtett távolság meghatározásához szükséges sebesség és idő fogalmát. A testek mozgásának tudománya is figyelembe veszi különböző típusok mozgások - transzlációs, forgó, vegyes.
A fizika, mint a természeti jelenségek (mechanikai és nem csak) végtelen sokféleségét tanulmányozó tudomány minden bizonnyal az egyik legérdekesebb és leglenyűgözőbb tudományág.
1. lecke.
A fizika tanulmányozza a világot, amelyben élünk, a benne előforduló jelenségeket, felfedezi azokat a törvényeket, amelyeknek ezek a jelenségek engedelmeskednek, és hogyan kapcsolódnak egymáshoz. A természeti jelenségek sokfélesége között a fizikai jelenségek különleges helyet foglalnak el. Ezek tartalmazzák:
Mechanikai jelenségek(például autók, repülőgépek, égitestek mozgása, folyadékáramlás).
Elektromos jelenségek(például elektromos áram, áramvezető vezetők melegítése, testek villamosítása).
Mágneses jelenségek(például a mágnesek hatása a vasra, a Föld mágneses mezőjének hatása az iránytűre).
Optikai jelenségek(például tükrök fényének visszaverődése, különféle fényforrásokból származó fénysugarak kibocsátása).
Hőjelenségek(jégolvadás, forrásvíz, testek hőtágulása).
Atomi jelenségek(például atomreaktorok működése, nukleáris bomlás, csillagok belsejében lezajló folyamatok).
Akusztikus jelenségek(pl. visszhang).
Gyakorlat
Mondjon példákat fizikai jelenségekre: mechanikai, elektromos, mágneses, optikai, termikus!
Az alábbi jelenségek közül melyek fizikaiak?
Tonna
Hóolvadás
Molekula
Forró
Idő
Séta
2. lecke.
Bármely tudomány használja a saját speciális szavait - tudományos kifejezéseket. A fizikus a testek mozgásáról beszélve általában nem veszi figyelembe, hogy pontosan mi is mozog, mivel a mechanikai mozgás tanulmányozása szempontjából ez sok probléma esetében lényegtelen. Ezért ezekben az esetekben a fizikai testről beszélünk.
Fizikai test - ezek mindazok a tárgyak, amelyek körülvesznek minket (például egy autó, egy asztal, egy bögre, egy baba stb.)
Bármilyen anyagi tárgy (fizikai test) anyagból áll, ezt láthatjuk és megérinthetjük.
Anyag- ebből áll minden körülöttünk lévő tárgy (például a fizikai test, a bögre porcelánból áll, a porcelán anyag; a fizikai test, a kanál alumíniumból, az alumínium anyag).
Gyakorlat.
Mondjon példát 10 fizikai testre és az ezekből álló anyagokra!
3. lecke
A kísérletek végzése során olyan fizikai paraméterekkel van dolgunk, amelyek vagy változhatnak az idő múlásával, vagy nem. A megváltoztatható testek vagy folyamatok jellemzőit ún fizikai mennyiségek.
A fizikai mennyiségek közé tartozik a térfogat, tömeg, hosszúság, idő, sebesség, hőmérséklet, tömeg, terület stb.
Bármely fizikai mennyiséget a saját mértékegységeiben mérnek. Általában mindent fizikai mennyiségek a nemzetközi mértékegységrendszerben mérve.
Például az idő mértékegysége a másodperc (1s), a hosszúság mértékegysége a méter (1m).
Az általuk használt fizikai mennyiségek mérésére mérőműszerek. A legegyszerűbb mérőeszközök a hőmérő, stopper, vonalzó stb.
Gyakorlat.
1Találd meg a találós kérdéseket a fizikai eszközökről:
Két nővér ringatózott
Az igazságot keresték.
És amikor elértük,
Aztán megálltak.
Egy tányér lóg a falon,
Egy nyíl mozog a lemezen.
Ez az előre nyíl
Tudja nekünk az időjárást.
Eremushka egész évszázadon át sétált,
Ne aludjon, ne aludjon.
Pontosan számolja lépéseit,
De még mindig nem mozdul.
2.A fizikai mennyiségek és mértékegységeik az alábbiakban találhatók. Válassza ki a megfelelő egyezést.
Hossz, második
Idő, mérő
Térfogat, köbméter
Hőmérséklet, milliméter
Expressz 1,5 m mm-ben, cm-ben, dm-ben.
4. lecke
Fizikai diktálás.
Rendezd el a következő szavakat: rész, víz, tömeg, henger, hőmérő, jégdarab, térfogat, idő, higany, főzőpohár, vízgőz, mérőszalag, magasság, gőzfelhők, jég - a táblázat négy oszlopába:
