Криволинейное движение Презентация к року физики подготовлена учителем МБВ(С)ОУ В(С)ОШ 39 г. Новосибирска Шевченко Н.А.

Криволинейное движение – это движение, траектория которого представляет собой кривую линию (например, окружность, эллипс, гиперболу, параболу). Примером криволинейного движения является движение планет, конца стрелки часов по циферблату и т.д. В общем случае скорость при криволинейном движении изменяется по величине и по направлению.

Криволинейное движение материальной точки считается равномерным движением, если модуль скорости постоянен (например, равномерное движение по окружности), и равноускоренным, если модуль и направление скорости изменяется (например, движение тела, брошенного под углом к горизонту).скорости

Траектория и вектор перемещения при криволинейном движении. При движении по криволинейной траектории вектор перемещения S направлен по хорде, а l – длина траектории. вектор перемещениятраектории

Мгновенная скорость движения тела (то есть скорость тела в данной точке траектории) направлена по касательной в той точке траектории, где в данный момент находится движущееся тело. Мгновенная скорость при криволинейном движении.

Криволинейное движение – это всегда ускоренное движение. То есть ускорение при криволинейном движении присутствует всегда, даже если модуль скорости не изменяется, а изменяется только направление скорости. Изменение величины скорости за единицу времени – это тангенциальное ускорение:тангенциальное ускорение или Где v τ, v 0 – величины скоростей в момент времени t 0 + Δt и t 0 соответственно.

Нормальное ускорение Нормальное ускорение - это изменение скорости по направлению за единицу времени: Нормальное ускорение направлено по радиусу кривизны траектории (к оси вращения). Нормальное ускорение перпендикулярно направлению скорости. Центростремительное ускорение – это нормальное ускорение при равномерном движении по окружности.

Полное ускорение при равнопеременном криволинейном движении тела равно:

Движение тела по криволинейной траектории можно приближённо представить как движение по дугам некоторых окружностей Движение тела при криволинейном движении.

Центростремительная сила - сила, действующая на тело при криволинейном движении в любой момент времени, всегда направлена вдоль радиуса окружности к центру ( как и центростремительное ускорение)

Рассмотрим примеры криволинейного движения

ЗАГАДКИ ОБЫКНОВЕННОГО ВОЛЧКА

Волчок - это незамысловатая с виду игрушка, которой развлекались дети всех времен и народов. Но она обладает целым рядом удивительных и на первый взгляд необъяснимых свойств! Ж. Б. Шарден. Мальчик с волчком. 18 век.

Кроме обычного волчка существует ещё его усложнённый вариант - юла, которая имеет механизм для раскручивания. "Поведение волчка в высшей степени удивительно! Если он не вертится, то сразу опрокидывается, и его не удержать в равновесии на кончике. Но это совершенно другой предмет, когда он кружится: он не только не падает, но и проявляет сопротивление, когда его толкают, и даже принимает все более и более вертикальное положение." - так говорил о волчке известный английский ученый Джон Перри.

Японские волчки Волчки были привезены в Японию из Китая и Кореи около 1200 лет назад. Волчок составляет одну из любимейших игр в Японии." Некоторые сделаны очень искусно: они спускаются с горы, танцуют на канате, разлетаются в куски, которые продолжают вертеться." В настоящее время в Японии насчитывается около тысячи разных видов волчков, формы которых могут быть самыми различными - от обыкновенных вертящихся волчков до изделий сложной, причудливой формы. Их размеры колеблются от 0,5 мм до 90 см.

В зависимости от того, как они приводятся в движение, различают вертящиеся, трущиеся, управляемые нитью и бросаемые волчки. Некоторые из них во время раскручивания жужжат.

Волчок из Греции Этот детский волчок родом из Греции. Внутри он пустой, а на боку есть дырочка - – когда крутится, то воет, как волк в лесу.

Дрейдл Дрейдл или еврейский волчок - четырехугольный волчок, с которым играют еврейские дети во время праздника Ханука. В дрейдл принято было играть еще со времен греко-сирийского царя Антиоха I в. до н. э.

Тромпо Тромпо популярная в Латинской Америке игрушка, волчок грушевидной формы, обычно изготавливаемый из древесины. Наконечник, на котором вращается тромпо, часто изготавливают из стали. Запускают игрушку обычно вращением шнура, обёрнутого вокруг неё. В Испании эта игрушка известна под названием пеон, в ряде стран Южной Америки как рунчо. В Мексике, Колумбии и Перу, тромпо настолько популярен, что даже проводятся чемпионаты по его запуску.

Зимняя народная игра в волчок в России Чтобы привести волчок в движение, его ставили на ладонь левой руки, указательным пальцем правой руки быстро раскручивали вправо и во вращающемся положении бросали на лёд. Затем его гоняли небольшим кнутом. Устраивались состязания: чей волчок, вращаясь, дольше простоит, чей дольше прокрутится по непротоптанному снегу, кто дальше прогонит свой волчок одним ударом кнута, у кого он перепрыгнет через канаву, или через бревно и т. д.

На эффекте вращательного движения основано устройство своеобразного развлечения – колеса смеха, которое можно видеть, например, в парках культуры. Посетители имеют здесь случай на самих себе испытать действие инерции. Публика размещается на круглой площадке – стоя, сидя, лежа, – кто как желает. Скрытый под площадкой мотор плавно вращает ее около вертикальной оси, сначала медленно, потом все быстрее, постепенно увеличивая скорость. И тогда под действием инерции все находящиеся на платформе начинают сползать к ее краям. Сначала это движение едва заметно, но по мере того как пассажиры удаляются от центра и попадают на окружности все большего и большего радиуса, скорость, а следовательно, и инерция движения сказываются все заметнее. Никакие усилия удержаться на месте не приводят ни к чему, и люди сбрасываются с колеса смеха. Колесо смеха

Земной шар есть, в сущности, такое же колесо смеха, только гигантских размеров. Земля, конечно, не сбрасывает нас с себя, но она все же уменьшает наш вес. И на экваторе, где скорость вращения наибольшая, уменьшение веса от этой причины, доходит до 1/300 доли. А вместе с другой причиной ( сжатие Земли ) вес каждого тела на экваторе уменьшается, в общем, на полпроцента ( т. е. на 1/200), так что взрослый человек весит на экваторе примерно на 300 г меньше, чем на полюсе.

ДЛЯ ТЕХ, КТО НЕ ХОЧЕТ СПАТЬ ! ( " копаем на 5")

Задача 1. Два одинаковых спутника Земли вращаются по круговым орбитам, радиусы которых в 2 и 4 раза больше радиуса Земли. Найдите отношение силы притяжения между Землей и каждым спутником.

Задача 2. Подвешенный на нити шарик равномерно движется по окружности в горизонтальной плоскости. Какой вектор указывает направление вектора равнодействующей всех сил, приложенных к шарику?

Задача 3. Сравните центростремительные ускорения двух тел, которые движутся с одинаковыми скоростями по окружностям радиусами R1 = R и R2 = 2R.

Задача 4. В какой из указанных точек траектории движения автомобиля, движущегося с постоянной по модулю скоростью, центростремительное ускорение минимально?

ЭТО ИНТЕРЕСНО !

Бактериальные моторчики представляют собой единственный в природе пример подлинно вращательного движения. Два кольцевых элемента один внутри клеточной мембраны, другой снаружи выступают в роли электрических ротора и статора. Этот типовой электромоторчик, работающий от тока в одну квадрильонную ( )Ампера, передает мощность на палочкообразный элемент подобно тому, как карданный вал передает мощность мотора на колеса. А тот приводит во вращение спиральные нити жгутиков шести пропеллеров. Причем, когда бактерия движется вперед, все ее моторчики (а их порой десятки) вращаются против часовой стрелки, если смотреть с хвоста. Спиральные нити скручиваются в плотные жгутики.

Команда американских астрономов обнаружила чрезвычайно плотное космическое тело XTE J , называемое нейтронной звездой, вращающееся со скоростью 1122 оборота в секунду!

КОНЕЦ.