- Подробности
- Просмотров: 676
1. Что такое скорость?
Одни тела движутся быстрее, другие медленнее. .
В физике величина, характеризующая быстроту движения тел, называется скоростью.
Скорость при равномерном движении тела показывает, какой путь прошло тело в единицу времени.
Например:
За за 1 час человек проходит 2 км, а самолет пролетает 600 км.
Тогда скорость человека 2 км в час, а скорость самолета 600км в час.
Человек и самолет движутся с разными скоростями.
2. Как определить скорость при равномерном движении?
При равномерном движении скорость тела не меняется.
Чтобы определить скорость при равномерном движении, надо путь, пройденный телом за какой-то промежуток времени, разделить на этот промежуток времени.
Скорость обозначают буквой v,
путь — s,
время — t.
Формула для расчета скорости равномерного движения:
Скорость тела при равномерном движении равна отношению пройденного пути ко времени, за которое этот путь пройден.
Например:
Если автомобиль проезжает 250 метров за 10 секунд, то его скорость будет равна
25 метров в секунду (25 м/с).
3. Какие существуют единицы скорости?
В Международной системе (СИ) скорость измеряют в метрах на секунду (1 м/c).
За единицу скорости принимается скорость такого равномерного движения, при котором за 1 секунду тело проходит путь, равный 1 метру.
Скорость тела можно измерять также
в километрах в час (км/ч);
километрах в секунду (км/с) ;
сантиметрах в секунду (см/с) и др.
4. Как переводить единицы скоростей из одной в другую?
а) Перевести скорость, равную 36 км/ч в м/с.
Для этого переведем километры в метры, а часы в секунды:
1 км = 1 000 м;
1 ч = 3600 с.
Тогда:
б) Перевести скорость, равную 20 м/с в км/ч.Для этого переведем метры в километры, а секунды в часы:
1 м == 0, 001 км;
1 с = 1/3600 ч.
Тогда:
5. Какие величины называются векторными, а какие скалярными?
Скорость имеет направление.
Величины, которые кроме числового значения (модуля), имеют еще и направление, называются векторными величинами.
Скорость — это векторная физическая величина.
Векторные величины обозначают буквами со стрелочками сверху.
Скорость обозначают буквой 
со стрелочкой, а модуль (величину) скорости той же буквой, но без стрелочки.
Обозначение вектора скорости тела на рисунке:
Стрелка показывает направление скорости, т. е. направление движения тела.
Физические величины, не имеющие направления, называются скалярными величинами.
При рассмотрении движения — это путь и время.
6. Как определить скорость при неравномерном движении?
При неравномерном движении скорость тела меняется.
Скорость может меняться как по величине (модулю), так и по направлению.
Простейшее неравномерное движение, когда скорость тела меняется только по величине, а направление движения не меняется.
Неравномерное движение тела характеризуется средней скоростью.
Например:
Скорость поезда от одного города до другого составляет 60 км/ч.
В пути поезд делает остановки, тормозя и вновь разгоняясь, поэтому здесь движение поезда неравномерное.
А скорость 60 км/ч — средняя скорость поезда.
Для определения средней скорости тела при неравномерном движении, надо весь пройденный путь разделить на все время движения:
При неравномерном движении тела средняя скорость характеризует движение тела за весь промежуток времени.
7. Пример решения и правильного оформления задачи на определение скорости движения
Задача.
Поезд проехал 108 км за 2 часа. Определить скорость движения поезда.
Следующая страница — смотреть
Назад в «Оглавление» — смотреть
Механическое движение имеет множество характеристик. Вы уже узнали, что оно относительно и бывает разных видов: прямолинейное и криволинейное, равномерное и неравномерное.
Тела движутся по воображаемым линиям, которые называются траекториями, а длина траектории – это путь, который проходит тело.
В этом уроке мы рассмотрим новую физическую величину, характеризующую движение – скорость.
Скорость при равномерном движении
Взгляните на рисунок 1. Если мы предположим, что бегуны, велосипедисты и автомобили двигаются равномерно, то чем будет отличаться их движение?
В таких случаях обычно мы говорим, что машина будет двигаться быстрее, чем велосипедист, а велосипедист – быстрее, чем бегун. Здесь в физике появляется такая величина, как скорость.
Скорость – это физическая величина, характеризующая быстроту движения тел.
В нашем случае люди пробегают 15 км за 1 час, велосипедисты проезжают 25 км за 1 час, а машина за то же время – 60 км, то есть движутся с различными скоростями.
Что показывает скорость при равномерном движении?
Скорость при равномерном движении тела показывает, какой путь проходит тело в единицу времени.
Скорость при равномерном движении постоянна.
Как вычислить скорость
По какой формуле определяют скорость тела, если известен его путь и время, за которое он пройден?
Чтобы определить скорость при равномерном движении, нужно путь, пройденный телом за выбранный промежуток времени, разделить на этот промежуток времени:
$Скорость = frac{Путь}{Время}$
или
$upsilon = frac{S}{t}$.
Здесь $upsilon$ — скорость, $S$ – путь, $t$ — время.
Дадим определение.
Cкорость тела при равномерном движении – это величина, равная отношению пути ко времени, за которое пройден этот путь.
Соответственно, если автомобиль проезжает в течение 10 с путь, равный 20 метрам (рисунок 2), то его скорость будет равна $frac{20 space м}{10 space с} = 2 frac{м}{с}$ (2 метра в секунду).
Скорость при неравномерном движении
При неравномерном движении тело проходит разные пути за равные промежутки времени, т.е. скорость тела изменяется от одного участка пути к другому.
Как же определить скорость на всем пути? Здесь нам поможет понятие средней скорости.
Как определяют среднюю скорость при неравномерном движении?
Чтобы определить среднюю скорость тела при неравномерном движении, надо весь пройденный путь разделить на все время движения:
$upsilon_{ср} = frac{S}{t}$.
Отметим, что средняя скорость описывает движение тела за весь промежуток времени. В это время тело можно замедляться, разгоняться, останавливаться.
Например, если вы выезжаете на автомобиле из Москвы в Санкт-Петербург (рисунок 3), то весь путь займет у вас 10 ч. В это время машина будет то набирать скорость, то тормозить, сделает остановку. Общий путь, который вы при этом проедите, будет равен 600 км.
Средняя скорость движения автомобиля будет равна:
$upsilon_{ср} = frac{S}{t} = frac{600 space км}{10 space ч} = 60 frac{км}{ч}$.
Взгляните на таблицу 1, где приведены различные средние скорости.
| Тело | Скорость, $frac{м}{с}$ | Тело | Скорость, $frac{м}{с}$ |
|---|---|---|---|
| Улитка | 0,0014 | Пассажирский самолет | 220 |
| Черепаха | 0,05-0,14 | Звук в воздухе при $0 degree C$ | 332 |
| Муха | 5 | Пуля автомата Калашникова | 760 |
| Пешеход | 1,5 | Луна вокруг Земли | 1000 |
| Конькобежец | 13 | Молекула водорода при $0 degree C$ | 1693 |
| Скворец | 20 | Молекула водорода при $25 degree C$ | 1770 |
| Страус | 22 | Земля вокруг Солнца | 30 000 |
| Автомобиль | 20 | Свет и радиоволны | 300 000 000 |
Единицы измерения скорости
Какова единица измерения скорости в СИ?
В Международной системе (СИ) скорость измеряется в метрах в секунду $frac{м}{с}$.
За единицу скорости принимают скорость такого равномерного движения, при котором за 1 секунду тело проходит путь длиной 1 метр.
Следственно, скорость в системе СИ — количество метров, которое тело пройдёт за 1 секунду.
В повседневной жизни мы чаще видим, что скорость измеряют в километрах в час $frac{км}{ч}$. Также можно использовать километры в секунду $frac{км}{с}$ и сантиметры в секунду $frac{см}{с}$.
Наиболее часто встречаемое ограничение скорости в городах – $ 60 frac{км}{ч}$. Переведем это значение в $frac{м}{с}$:
$60 frac{км}{ч} = 60 cdot frac{1 space км}{1 space ч} = 60 cdot frac{1000 space м}{3600 space с} = frac{60 cdot 1000}{3600} frac{м}{с} approx 17 frac{м}{с}$
Так мы увидели, что числовое значение скорости зависит от выбранной единицы измерения.
Скорость как вектор
Чем, кроме числового значения, характеризуется скорость тела?
Логично, что, кроме числового значения, скорость имеет и направление. Например, чтобы узнать, где будет находиться велосипедист через 1 час после того, как он выехал из дома, нам необходимо знать скорость движения и ее направление.
Физические величины делятся на те, которые имеют направление и те, которые его не имеют — на векторные и скалярные:
1. Векторные величины – это величины, которые, кроме числового значения (модуля), имеют еще и направление.
Скорость – это векторная физическая величина
Векторные величины обозначаются буквами со стрелочками. Скорость обозначается как $vec{upsilon}$, а модуль скорости — $upsilon$.
На рисунке 4 стрелкой показано направление скорости (направление движение тела).
2. Скалярные величины – это физические величины, которые не имеют направления и характеризуются только числовым значением. Это путь, объем, время, длина, масса и др.
Примеры задач на нахождение скорости
Задача №1
Равномерно двигаясь, поезд за 3 часа прошел путь длиной 152 км. Найдите скорость движения поезда в единицах СИ.
Дано:
$S = 152 space км$
$t = 3 space ч$
$upsilon -?$
Показать решение и ответ
Скрыть
Решение:
Скорость рассчитывается по формуле:
$upsilon = frac{S}{t}$.
$upsilon = frac{152}{3} frac{км}{ч} approx 51 frac{км}{ч}$.
Выразим в единицах СИ:
$51 frac{км}{ч} = frac{51 000}{3600} frac{м}{c} approx 14 frac{м}{c}$.
Ответ: $upsilon = 14 frac{м}{с}$.
Задача №2
Скорость лыжника первую часть пути составляла $20 frac{км}{ч}$ в течение 15 мин. Следующие 45 мин его скорость была $10 frac{км}{ч}$. Найдите среднюю скорость лыжника.
Обозначим первую часть пути как $s_1$, вторую как $s_2$. Время, соответствующее движению на этих участках, $t_1$ и $t_2$ (рисунок 5). Скорости — $upsilon_1$ и $upsilon_2$.
Дано:
$upsilon_1 = 20 frac{км}{ч}$
$t_1 = 15 space мин$
$upsilon_2 = 10 frac{км}{ч}$
$t_2 = 45 space мин$
$upsilon_{ср} -?$
Показать решение и ответ
Скрыть
Решение:
Скорость лыжника на первой и второй частях пути:
$upsilon_1 = frac{S_1}{t_1}$; $upsilon_2 = frac{S_2}{t_2}$.
Выразим из этих уравнений неизвестные $s_1$ и $s_2$:
$s_1 = upsilon_1t_1$; $s_2 = upsilon_2t_2$.
Чтобы найти среднюю скорость лыжника, нужно его полный путь разделить на все время движения:
$upsilon_{ср} = frac{s_1+s_2}{t_1+t_2} = frac{upsilon_1t_1+upsilon_2t_2}{ t_1+t_2}$.
Выпишем отдельно часть выражения и переведем в часы:
$t_1+t_2 = 15 space мин + 45 space мин = 1space ч$.
Тогда:
$t_1 = frac{1}{4} space ч = 0.25 space ч$,
$t_2 = frac{3}{4} space ч = 0.75 space ч$.
$upsilon_{ср} = frac{20 frac{км}{ч} cdot 0.25 space ч+10 frac{км}{ч} cdot 0.75 space ч}{1 space ч} = frac{5 space км +7.5 space км}{1 space ч} = 12.5 frac{км}{ч}$.
Ответ: $upsilon_{ср} = 12,5 frac{км}{ч}$.
Упражнения
Упражнение №1
Выразите скорости тел: $90 frac{км}{ч}$ и $36 frac{км}{ч}$ в $frac{м}{с}$.
Показать решение
Скрыть
Решение:
$upsilon_1 = 90 frac{км}{ч} = 90 cdot frac{1000 space м}{3600 space с} = frac{1000}{40} frac{м}{с} = 25 frac{м}{с}$.
$upsilon_2 = 36 frac{км}{ч} = 36 cdot frac{1000 space м}{3600 space с} = frac{1000}{100} frac{м}{с} = 10 frac{м}{с}$.
Упражнение №2
Поезд идет со скоростью $72 frac{км}{ч}$. Выразите его скорость в $frac{м}{с}$.
Показать решение
Скрыть
Решение:
$upsilon = 72 frac{км}{ч} = 72 cdot frac{1000 space м}{3600 space с} = frac{1000}{50} frac{м}{с} = 20 frac{м}{с}$.
Упражнение №3
Гоночный автомобиль за $10 space мин$ проезжает путь, равный $50 space км$. Определите его среднюю скорость.
Дано:
$t = 10 space мин$
$S = 50 space км$
СИ:
$t = 600 space с$
$S = 50 space 000 space м$
$upsilon_{ср} — ?$
Показать решение и ответ
Скрыть
Решение:
Средняя скорость при неравномерном движении рассчитывается по формуле:
$upsilon_{ср} = frac{S}{t}$.
$upsilon_{ср} = frac{50 space 000 space м}{600 space с} approx 83.3 frac{м}{с}$.
Ответ: $upsilon_{ср} approx 83.3 frac{м}{с}$.
Упражнение №4
Лучшие конькобежцы дистанцию $1500 space м$ пробегают за $1 space мин$ и $52.5 space с$. С какой средней скоростью они проходят эту дистанцию?
Дано:
$t =1 space мин space 52.5 space с$
$S = 1500 space м$
СИ:
$t = 112.5 space с$
$upsilon_{ср} — ?$
Показать решение и ответ
Скрыть
Решение:
Средняя скорость при неравномерном движении рассчитывается по формуле:
$upsilon_{ср} = frac{S}{t}$.
$upsilon_{ср} = frac{1500 space м}{112.5 space с} approx 13.3 frac{м}{с}$.
Ответ: $upsilon_{ср} approx 13.3 frac{м}{с}$.
Упражнение №5
Лыжник, спускаясь с горы, проходит $50 space м$ за $5 space с$. Спустившись с горы и продолжая двигаться, он до полной остановки проходит еще $30 space м$ за $15 space с$. Найдите среднюю скорость лыжника за все время движения.
Дано:
$S_1 = 50 space м$
$t_1 = 5 space с$
$S_2 = 30 space м$
$t_2 = 15 space с$
$upsilon_{ср} — ?$
Показать решение и ответ
Скрыть
Решение:
Средняя скорость при неравномерном движении рассчитывается по формуле:
$upsilon_{ср} = frac{S}{t}$, где $S$ — весь путь, пройденный лыжником, $t$ — общее время движения.
Общий путь равен: $S = S_1 + S_2$.
Общее время движения: $t = t_1 + t_2$.
Подставим эти значения в формулу для средней скорости и рассчитаем ее:
$upsilon_{ср} = frac{S_1 + S_2}{t_1 + t_2}$,
$upsilon_{ср} = frac{50 space м + 30 space м}{5 space с + 15 space с} = frac{80 space м}{20 space с} = 4 frac{м}{с}$.
Ответ: $upsilon_{ср} = 4 frac{м}{с}$.
Задание
Найдите с помощью интернета фамилии советских летчиков, совершивших впервые в мире беспосадочный перелет Москва-Северный полюс-США. Известно, что расстояние в $8582 space км$ они пролетели за $63 space ч$ и $16 space мин$. Определите, с какой скоростью летел самолет.
Первый беспосадочный перелет Москва-Северный полюс-США совершили советские авиаторы 18-20 июня в 1937 году. Перелет был совершен на самолете АНТ-25. Состав: командир экипажа В. П. Чкалов, второй пилот Г. Ф. Байдуков и штурман А. В. Беляков.
Дано:
$S = 8582 space км$
$t = 63 space ч space 16 space мин$
СИ:
$S = 8 space 582 space 000 space м$
$t = 227 space 760 space с$
$upsilon — ?$
Показать решение и ответ
Скрыть
Решение:
Рассчитаем скорость:
$upsilon = frac{S}{t}$,
$upsilon = frac{8 space 582 space 000 space м}{227 space 760 space с} approx 37.7 frac{м}{с}$.
Ответ: $upsilon approx 37.7 frac{м}{с}$.
Скачать материал
Выберите документ из архива для просмотра:
ф 7 скорость ед скорости.pptx
Выбранный для просмотра документ ф 7 скорость ед скорости.pptx
Скачать материал
- Сейчас обучается 93 человека из 42 регионов
- Сейчас обучается 56 человек из 32 регионов
Описание презентации по отдельным слайдам:
-
1 слайд
Урок разработала учитель математики и физики Зима В. В. При разработке урока использованы интернет- картинки и интернет – анимация.
-
2 слайд
11 урок.
Скорость. Единицы скорости. -
3 слайд
Цели урока:
1. Сформировать понятие скорости.
2. Дать формулу для вычисления скорости.
3. Научить переводить единицы скорости в СИ.
4. Научить оформлять задачи. -
4 слайд
Повторение темы «Механическое движение».
1. Изменение положения тела относительно других тел называется…
2. Линия, по которой движется тело, называется…. -
5 слайд
3. Что представляет собой траектория движения точки конца секундной стрелки часов…
4. Как называется длина траектории, по которой движется тело…
5. Назовите основную единицу пути в системе СИ. -
6 слайд
6. Как называется движение при котором тело за равные промежутки времени проходит равные пути…
7. Если тело за равные промежутки времени проходит разные пути, то его движение называют… -
7 слайд
Изучение нового материала.
Определение. Величина, характеризующая быстроту движения тел, называется скоростью.
Турист за 1 ч проходит 5 км, значит, его скорость равна 5 км/ч; -
8 слайд
Автомобиль за 1 ч проходит 90 км, значит, его скорость равна 90 км/ч;
-
9 слайд
Самолет за 1 ч пролетает 850 км, значит, его скорость равна 850 км/ч.
-
10 слайд
Вывод:
Турист, автомобиль и самолет движутся с разными скоростями.
5 км/ч
90 км/ч
850 км/ч -
11 слайд
Задача.
Велосипедист проезжает в течение 5 с путь, равный 25 м. Определите скорость велосипедиста.
Скорость велосипедиста равна 5 м/с -
12 слайд
Правило:
Чтобы определить скорость при равномерном движении, надо путь, пройденный телом за какой – то промежуток времени, разделить на этот промежуток времени:скорость= путь время
-
13 слайд
Скорость обозначают буквой v, путь – s, время – t.
Формула для нахождения скорости будет иметь вид:
𝒗= 𝒔 𝒕 -
14 слайд
В Международной системе СИ скорость измеряют в метрах в секунду ( м с ).
Это значит, что за единицу скорости принимается скорость такого равномерного движения, при котором за 1 секунду тело проходит путь, равный 1 м. -
15 слайд
Скорость тела можно измерять также в километрах в час ( км ч ); километрах в секунду ( км с ); сантиметрах в секунду ( см с ).
-
16 слайд
Пример. Поезд, двигаясь равномерно, за 2 ч проходит путь, равный 108 км. Вычислите скорость движения поезда.
Дано: Решение:
s = 108 км 𝒗= 𝒔 𝒕 ,
t = 2 ч 𝒗= 𝟏𝟎𝟖 км 𝟐ч =𝟓𝟒 км ч .v — ?
Ответ: v = 54 км/ч
-
17 слайд
Выразим скорость поезда в единицах СИ, т. е. километры переведем в метры, а часы в секунды:
𝟓𝟒 км ч = 𝟓𝟒𝟎𝟎𝟎 м 𝟑𝟔𝟎𝟎 с =𝟏𝟓 м с .
Ответ: v = 𝟓𝟒 км ч или 𝟏𝟓 м с .
Числовое значение скорости зависит от выбранной единицы. -
18 слайд
Скорость кроме числового значения имеет и направление.
-
19 слайд
Скорость – величина векторная.
-
20 слайд
Некоторые физические величины не имеют направления. Они характеризуются только числовым значением. Это время, объем, температура, длина и т. д. Они являются скалярными.
-
21 слайд
Для характеристики неравномерного движения тела вводят понятие средней скорости.
-
22 слайд
Например, поезд от Москвы до Санкт – Петербурга идет со скоростью 80 км/ч. Какую скорость имеют ввиду?
-
23 слайд
Чтобы определить среднюю скорость тела при неравномерном движении, надо весь пройденный путь разделить на все время движения.
𝒗 ср = 𝒔 𝒕 . -
-
25 слайд
Решение задач.
Упражнение 4 (2, 5).Домашнее задание:
§ 15, упр. 4 (1, 3).Тест по теме «Скорость. Единицы скорости».
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
6 058 134 материала в базе
- Выберите категорию:
- Выберите учебник и тему
- Выберите класс:
-
Тип материала:
-
Все материалы
-
Статьи
-
Научные работы
-
Видеоуроки
-
Презентации
-
Конспекты
-
Тесты
-
Рабочие программы
-
Другие методич. материалы
-
Найти материалы
Материал подходит для УМК
Другие материалы
Рейтинг:
4 из 5
- 28.10.2017
- 962
- 1
- 27.10.2017
- 344
- 0
Рейтинг:
4 из 5
- 26.10.2017
- 4085
- 105
- 26.10.2017
- 372
- 0
Вам будут интересны эти курсы:
-
Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»
-
Курс повышения квалификации «Экономика и право: налоги и налогообложение»
-
Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС педагогических направлений подготовки»
-
Курс повышения квалификации «Этика делового общения»
-
Курс повышения квалификации «Маркетинг в организации как средство привлечения новых клиентов»
-
Курс повышения квалификации «Разработка бизнес-плана и анализ инвестиционных проектов»
-
Курс повышения квалификации «Основы менеджмента в туризме»
-
Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»
-
Курс профессиональной переподготовки «Управление ресурсами информационных технологий»
-
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности секретаря руководителя со знанием английского языка»
-
Курс профессиональной переподготовки «Корпоративная культура как фактор эффективности современной организации»
-
Курс профессиональной переподготовки «Теория и методика музейного дела и охраны исторических памятников»
-
Курс профессиональной переподготовки «Информационная поддержка бизнес-процессов в организации»
Конспект по физике для 7 класса «Скорость». ВЫ УЗНАЕТЕ: Что такое скорость. Как можно определить скорость движения тел. Каковы единицы скорости. Как вычислить скорость тела при равномерном движении. Как построить графики зависимости скорости от времени. Как построить графики зависимости пути от времени. ВСПОМНИТЕ: В каком случае тело движется равномерно? Что такое путь, единицы пути?
Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике
СКОРОСТЬ
За одно и то же время различные тела могут проходить разные расстояния. За 5 мин движения поезд прошёл большее расстояние, чем проехал велосипедист, а велосипедист большее расстояние, чем пролетела муха. Значит, одно и то же расстояние поезд проезжает быстрее, чем велосипедист, а велосипедист быстрее, чем пролетает муха.
ПОНЯТИЕ СКОРОСТИ
В физике быстроту перемещения тола характеризует такая величина, как скорость. Например, человек может за время 1 ч пройти путь 5 км, автомобиль за это же время может проехать 60 км, а самолёт пролетит 850 км. Тогда говорят, что человек движется со скоростью 5 километров в час, скорость автомобиля составляет 60 километров в час, а скорость самолёта — 850 километров в час.
В окружающем нас мире встречаются самые разные скорости. Так, черепаха может ползти со скоростью от 0,05 до 0,14 м/с. Идущий в среднем темпе человек движется со скоростью 1,4 м/с. Скорость гепарда может превышать 30 м/с. Скорость ветра во время урагана может превышать 32,6 м/с. Звук в воздухе распространяется со скоростью приблизительно 333 м/с. а Земля движется вокруг Солнца со скоростью около 30 000 м/с. Скорость света в вакууме — самая большая скорость во Вселенной равна 299 792 458 м/с.
СКОРОСТЬ ПРИ РАВНОМЕРНОМ ДВИЖЕНИИ
Скорость при равномерном движении тела показывает, какой путь проходит тело за единицу времени. Так как при равномерном движении тело за равные промежутки времени проходит равные пути, то скорость при таком движении оказывается постоянной.
Для того чтобы определить скорость тела при равномерном движении, необходимо путь, пройденный телом, разделить на время, за которое этот путь пройден.
Если обозначить величины: скорость ʋ, путь — s и время — t, то скорость рассчитывают по формуле ʋ = s / t.
ЕДИНИЦЫ СКОРОСТИ
В Международной системе единиц (СИ) за единицу скорости принимают скорость такого равномерного движения, при котором движущееся тело за 1 секунду проходит путь, равный 1 метру. Эту единицу называют 1 метр в секунду и обозначают 1 м/с.
Очень часто используются и другие единицы скорости: километр в час (км/ч), километр в секунду (км/с), сантиметр в секунду (см/с). При выборе разных единиц скорость тоже будет иметь разные численные значения.
НАПРАВЛЕНИЕ СКОРОСТИ
Величины, которые, кроме числового значения (модуля), имеют ещё и направление, называют векторными. Числовое значение векторной величины также называется модулем вектора.
Скорость, кроме числового значения, всегда имеет направление, следовательно, скорость — это векторная величина. Именно поэтому скорость обозначается как 
(со стрелочкой), а её модуль как ʋ (без стрелочки).
Говоря о модуле скорости, мы можем понять, насколько быстро или медленно движется физическое тело. Для решения большинства задач необходимо ещё знать, куда направлена скорость тела.
Кроме скорости, существуют и другие векторные физические величины, которые характеризуются числовым значением и направлением (с ними вы познакомитесь чуть позже). Вместе с тем существуют и другие физические величины, которые не имеют направления, а характеризуются только числовым значением. Такие физические величины называют скалярными. Примерами скалярных величин могут служить путь, объём, площадь и т. д.
ГРАФИКИ ЗАВИСИМОСТИ ПУТИ И СКОРОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ
Путь, пройденный телом, и скорость его движения с течением времени могут изменяться. Для большей наглядности эти изменения часто изображают графически.
Для построения графиков на горизонтальной оси (абсцисс) откладывают время, а на вертикальной оси (ординат) — путь, пройденный телом, или его скорость.
График зависимости скорости от времени при равномерном движении — это прямая, параллельная оси абсцисс. Действительно, с течением времени скорость при таком движении остаётся постоянной.
График зависимости пути, пройденного телом, от времени при прямолинейном равномерном движении — это прямая, расположенная в первой четверти координатной плоскости и проведённая из начала координат. Действительно, при движении тела с постоянной скоростью с течением времени путь, пройденный телом, увеличивается. Причём эта зависимость прямая, так как она описывается уравнением s = ʋt.
Вы смотрели Конспект по физике для 7 класса «Скорость»: Что такое скорость. Как можно определить скорость движения тел. Каковы единицы скорости. Как вычислить скорость тела при равномерном движении. Как построить графики зависимости скорости от времени. Как построить графики зависимости пути от времени.
Вернуться к Списку конспектов по физике (оглавление).
Пройти онлайн-тест «Скорость, путь и время»
Равномерное и неравномерное движение. Скорость
тела
Важно
не то место, которое мы занимаем,
а то
направление, в котором мы движемся
Л.Н.
Толстой
Напомним,
что прошлая тема была посвящена механическому движению. Механическое
движение – это изменение положения тела относительно других тел с
течением времени. В прошлой теме были рассмотрены различные примеры
движения, такие как, движение самолета или автомобиля. Главный вывод с прошлой
темы – это любое механическое движение относительно. Тело может
двигаться по-разному, то есть, иметь прямую или кривую траекторию.
Напомним, что траектория – это линия, по которой движется тело. Физическую
величину, равную длине траектории, по которой двигалось тело, в течение данного
промежутка времени называют путём. Однако ещё не говорилось об одной важной
характеристике – о равномерности движения. Например, рассмотрим,
движение самолета.
После
того, как он поднялся на нужную высоту, самолёт каждый час проходит одинаковый
путь (обычно это около 900 км). Он не делает остановки, не разгоняется и
не тормозит. Такое движение называется равномерным. То есть,
равномерное движение – это движение, при котором тело за любые равные
промежутки времени проходит равные пути. Необходимо обратить внимание на
слово «любые» в данном определении. То есть, для того, чтобы движение
считалось равномерным, самолет должен проходить одинаковые пути не только
каждый час, но и каждые полчаса, четверть часа, каждую минуту и так далее.
Такое движение встречается очень редко.
Например,
на проезжей части движение автомобиля почти никогда не является равномерным
из-за того, что время от времени приходится тормозить или же опять набирать
скорость, чтобы не столкнуться с другими автомобилями. В этом случае,
конечно, автомобили проходят разные пути за одни и те же промежутки времени.
Движение маятника тоже не является равномерным: ведь он на миг останавливается,
а потом начинает двигаться в другую сторону.
Падающие
снежинки, конечно, тоже двигаются неравномерно, особенно, в ветреную погоду.
Таким образом, можно сказать, что неравномерное движение – это такое
движение, при котором тело за равные промежутки времени проходит разные пути.
Помимо
равномерности, движение характеризуется быстротой. Скажем,
автомобиль движется значительно быстрее пешего путника. В то же время, самолет
движется значительно быстрее, чем автомобиль. Поэтому, вводится величина,
характеризующая быстроту движения – скорость. Рассмотрим сначала наиболее
простой случай: равномерное движение. Допустим, путник за час пройдет 5 км, автомобиль проедет 80 км, а самолет пролетит 1000 км.
В
таком случае можно сказать, что скорость путника составляет 5 км/ч, скорость автомобиля – 80 км/ч, а скорость самолета – 1000 км/ч. Поэтому, можно сказать, что путник, автомобиль и самолет движутся с различными
скоростями. Иногда скорость можно измерять и в других единицах измерения.
Например, нам известно, что за тридцать секунд мотоциклист проехал шестьсот
метров. Это значит, что за каждую секунду он проезжал двадцать метров. Иными
словами, скорость мотоциклиста равна 20 м/с. Как это вычислить? Необходимо
разделить пройденный путь на промежуток времени, за который мотоциклист
преодолел этот путь. Необходимо отметить, что этот способ годится, только если
речь идет о равномерном движении. Итак, скорость тела при равномерном
движении – это физическая величина, равная отношению пути ко времени, за
которое этот путь пройден.
Скорость
обозначается латинской буквой u. В
системе СИ время измеряется в секундах, а скорость – в метрах в секунду (м/с).
[м/с]
Однако
в повседневной жизни скорость чаще всего измеряют в километрах в час (км/ч).
Поэтому, полезно научиться переводить метры в секунду в километры в час и
наоборот. Итак, рассмотрим равномерное движение тела со скоростью 1 м/с.
Это значит, что за 1 с оно пройдет 1 м. Поскольку в часе 3600 с, за час это тело пройдет в 3600 раз большее расстояние, чем за секунду. В то же
время, в одном километре 1000 м, поэтому за единицу времени тело пройдет в
1000 раз меньше километров, чем метров. Таким образом, чтобы перевести м/с в км/ч,
нужно м/с умножить на 3600 и разделить на 1000 (то есть, просто умножить на 3,6).
Значит, чтобы наоборот, перевести км/ч в м/с, нужно км/ч разделить на 3,6.
1 м/с = 3,6 км/ч
1 км/ч = 1/3,6 м/с
Рассмотрим
пример: если автомобиль, начиная движение от дерева, будет равномерно двигаться
со скоростью 15 м/с, то, на каком расстоянии от дерева он окажется через
5 с? Если каждую секунду автомобиль проезжает 15 м, значит, за 5 с он проедет 75 м, а, значит, окажется на расстоянии 75 м от дерева. Но вот, справа или слева? Всё зависит от того, куда поедет автомобиль. У скорости,
помимо числового значения, есть ещё и направление. То есть, скорость –
это такая величина, которая характеризуется как числовым значением, так и
направлением. Такие величины называются векторными. Все
векторные величины обозначаются не просто буквой, а буквой со стрелочкой над
ней.
Вектор
скорости:
Если
векторная величина записана только буквой (без стрелочки сверху), то, значит,
речь идет только о числовом значении (это значение называется модулем).
Модуль
скорости:
Итак,
скорость – это векторная величина. А вот, например, путь или время
можно охарактеризовать только числовыми значениями (они не имеют
направления). Такие величины называются скалярными.
Таким
образом, для векторных величин важно не только числовое значение, но и
направление. Поэтому на рисунках всегда обозначают направление скорости
с помощью стрелочек. Таким образом, зная модуль и направление скорости при
равномерном движении, можно узнать, где окажется тело через тот или иной
промежуток времени.
Теперь
рассмотрим неравномерное движение. Для характеристики неравномерного движения
тела вводится понятие средней скорости. Допустим, ученик дошёл от школы
до дома пешком за 15 минут. Исходя из того, что от школы до дома 900 м, можно сказать, что ученик проходит 60 м/мин. Поскольку в минуте 60 с, скорость ученика составляет
1 м/с. Но, что это за скорость? Во время пути ученик мог
останавливаться на светофорах, зайти в магазин, в какие-то периоды идти чуть
медленнее или чуть быстрее. Поэтому, речь идет о средней скорости. То
есть, ученик в среднем преодолевал один метр за одну секунду.
Итак,
средняя скорость тела при неравномерном движении – это отношение пройденного
пути к промежутку времени, за который этот путь пройден.
Если
говорить проще, то чтобы найти среднюю скорость, нужно весь пройденный путь
разделить на всё время движения. Скажем, если тело прошло четыре отрезка
различной длины за различные промежутки времени, то для нахождения средней
скорости нужно сумму длин отрезков разделить на суммарное время.
Рассмотрим
еще один пример: велосипедист проехал 160 м за 20 с. Если разделить весь пройденный путь на всё время движения, то получим среднюю скорость – 8 м/с. Но
эта скорость не говорит ничего о том, как двигался велосипедист: возможно, он
разгонялся и снижал скорость, возможно, он ехал по прямой, или петлял. Средняя
скорость лишь характеризует движение тела за весь промежуток времени.
В
таблице указаны некоторые средние скорости в метрах в секунду.
|
Пешеход |
1,3 м/с |
|
Рыба-меч |
15 м/с |
|
Автомобиль |
20 м/с |
|
Гепард |
27 м/с |
|
Звук |
332 м/с |
|
Истребитель |
1 000 м/с |
|
Искусственный |
8 000 м/с |
|
Земля |
29 900 м/с |
|
Свет |
300 000 000 м/с |
Основные
выводы
–
Движение может быть как равномерным, так и неравномерным.
–
Равномерным движением называется такое движение, при котором тело
проходит равные пути за равные промежутки времени.
–
Неравномерным движением называется такое движение, при котором за
одинаковые промежутки времени тело проходит разные пути.
–
Быстроту движения характеризуют такой величиной как скорость. Скорость
является векторной величиной, то есть, у нее есть и числовое значение, и
направление.
–
При равномерном движении, скорость – это величина, равная отношению пути
ко времени за которое этот путь пройден.
–
При неравномерном движении, вводится такая величина как средняя
скорость: она равна отношению всего пройденного пути ко всему времени
движения.
–
В системе СИ скорость измеряется в метрах в секунду, хотя в повседневной жизни
часто используются километры в час.
[м/с]
1 м/с = 3,6 км/ч
1 км/ч = 1/3,6 м/с