Lëvizja e një trupi në një rreth konstant. Prezantimi "Lëvizja e një trupi në një rreth"

Lëvizja e një trupi në një rreth me një shpejtësi absolute konstante- kjo është një lëvizje në të cilën një trup përshkruan harqe identike në çdo interval të barabartë kohe.

Përcaktohet pozicioni i trupit në rreth vektori i rrezes\(~\vec r\) i tërhequr nga qendra e rrethit. Moduli i vektorit të rrezes është i barabartë me rrezen e rrethit R(Fig. 1).

Gjatë kohës Δ t trupi që lëviz nga një pikë A deri në pikën , bën një zhvendosje \(~\Delta \vec r\) të barabartë me kordën AB, dhe përshkon një shteg të barabartë me gjatësinë e harkut l.

Vektori i rrezes rrotullohet me një kënd Δ φ . Këndi shprehet në radianë.

Shpejtësia \(~\vec \upsilon\) e lëvizjes së një trupi përgjatë një trajektoreje (rrethi) drejtohet tangjente me trajektoren. Është quajtur shpejtësi lineare. Moduli i shpejtësisë lineare është i barabartë me raportin e gjatësisë së harkut rrethor l në intervalin kohor Δ t për të cilin plotësohet ky hark:

\(~\upsilon = \frac(l)(\Delta t).\)

Një sasi fizike skalare, numerikisht e barabartë me raportin e këndit të rrotullimit të vektorit të rrezes me periudhën kohore gjatë së cilës ka ndodhur ky rrotullim, quhet shpejtësia këndore:

\(~\omega = \frac(\Delta \varphi)(\Delta t).\)

Njësia SI e shpejtësisë këndore është radian për sekondë (rad/s).

Me lëvizje uniforme në një rreth, shpejtësia këndore dhe moduli i shpejtësisë lineare janë sasi konstante: ω = konst; υ = konst.

Pozicioni i trupit mund të përcaktohet nëse moduli i vektorit të rrezes \(~\vec r\) dhe këndi φ , të cilin e kompozon me bosht kau(koordinata këndore). Nëse në momentin fillestar të kohës t 0 = 0 koordinata këndore është φ 0, dhe në kohë tështë e barabartë φ , pastaj këndi i rrotullimit Δ φ vektori i rrezes për kohën \(~\Delta t = t - t_0 = t\) është i barabartë me \(~\Delta \varphi = \varphi - \varphi_0\). Pastaj nga formula e fundit mund të marrim ekuacioni kinematik i lëvizjes pikë materiale në mënyrë rrethore:

\(~\varphi = \varphi_0 + \omega t.\)

Kjo ju lejon të përcaktoni pozicionin e trupit në çdo kohë t. Duke marrë parasysh që \(~\Delta \varphi = \frac(l)(R)\), marrim \[~\omega = \frac(l)(R \Delta t) = \frac(\upsilon)(R) \Shigjeta djathtas\]

\(~\upsilon = \omega R\) - formula për marrëdhënien midis shpejtësisë lineare dhe këndore.

Kalimi i kohës Τ gjatë së cilës trupi bën një rrotullim të plotë quhet periudha e rrotullimit:

\(~T = \frac(\Delta t)(N),\)

Ku N- numri i rrotullimeve të bëra nga trupi gjatë kohës Δ t.

Gjatë kohës Δ t = Τ trupi përshkon rrugën \(~l = 2 \pi R\). Prandaj,

\(~\upsilon = \frac(2 \pi R)(T); \ \omega = \frac(2 \pi)(T) .\)

Madhësia ν , inversi i periudhës, që tregon se sa rrotullime bën një trup për njësi të kohës, quhet shpejtësia e rrotullimit:

\(~\nu = \frac(1)(T) = \frac(N)(\Delta t).\)

Prandaj,

\(~\upsilon = 2 \pi \nu R; \\omega = 2 \pi \nu .\)

Letërsia

Aksenovich L. A. Fizikë në shkolla e mesme: Teori. Detyrat. Testet: Teksti mësimor. shtesa për institucionet që ofrojnë arsim të përgjithshëm. mjedisi, arsimi / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - F. 18-19.

Në këtë mësim do të shikojmë lëvizjen lakor, përkatësisht lëvizjen uniforme të një trupi në një rreth. Do të mësojmë se çfarë është shpejtësia lineare, nxitimi centripetal kur një trup lëviz në një rreth. Do të prezantojmë gjithashtu sasi që karakterizojnë lëvizjen rrotulluese (periudha e rrotullimit, frekuenca e rrotullimit, shpejtësia këndore) dhe do t'i lidhim këto madhësi me njëra-tjetrën.

Me lëvizje të njëtrajtshme rrethore nënkuptojmë që trupi rrotullohet përmes të njëjtit kënd gjatë çdo periudhe të barabartë kohore (shih Fig. 6).

Oriz. 6. Lëvizje uniforme në rreth

Kjo do të thotë, moduli i shpejtësisë së menjëhershme nuk ndryshon:

Kjo shpejtësi quhet lineare.

Edhe pse madhësia e shpejtësisë nuk ndryshon, drejtimi i shpejtësisë ndryshon vazhdimisht. Le të shqyrtojmë vektorët e shpejtësisë në pika A Dhe B(shih Fig. 7). Ato drejtohen në drejtime të ndryshme, pra nuk janë të barabartë. Nëse i zbresim shpejtësisë në pikë B shpejtësia në pikë A, marrim vektorin .

Oriz. 7. Vektorët e shpejtësisë

Raporti i ndryshimit të shpejtësisë () me kohën gjatë së cilës ndodhi ky ndryshim () është nxitimi.

Prandaj, çdo lëvizje lakuar është e përshpejtuar.

Nëse marrim parasysh trekëndëshin e shpejtësisë të marrë në figurën 7, atëherë me një rregullim shumë të ngushtë të pikave A Dhe B me njëri-tjetrin, këndi (α) ndërmjet vektorëve të shpejtësisë do të jetë afër zeros:

Dihet gjithashtu se ky trekëndësh është dykëndësh, prandaj modulet e shpejtësisë janë të barabarta (lëvizje uniforme):

Prandaj, të dy këndet në bazën e këtij trekëndëshi janë pafundësisht afër:

Kjo do të thotë se nxitimi, i cili drejtohet përgjatë vektorit, është në të vërtetë pingul me tangjenten. Dihet se një vijë në një rreth pingul me një tangjente është një rreze, pra nxitimi drejtohet përgjatë rrezes drejt qendrës së rrethit. Ky nxitim quhet centripetal.

Figura 8 tregon trekëndëshin e shpejtësisë të diskutuar më parë dhe një trekëndësh izoscelular (dy anët janë rrezet e rrethit). Këta trekëndësha janë të ngjashëm sepse kanë kënde të barabarta të formuara nga vija reciproke pingule (rrezja dhe vektori janë pingul me tangjenten).

Oriz. 8. Ilustrim për nxjerrjen e formulës për nxitimin centripetal

Segmenti ABështë lëvizja (). Ne po shqyrtojmë lëvizjen uniforme në një rreth, prandaj:

Le të zëvendësojmë shprehjen që rezulton AB në formulën e ngjashmërisë së trekëndëshit:

Konceptet "shpejtësi lineare", "nxitim", "koordinatë" nuk janë të mjaftueshme për të përshkruar lëvizjen përgjatë një trajektoreje të lakuar. Prandaj, është e nevojshme të futen sasi që karakterizojnë lëvizjen rrotulluese.

1. Periudha e rrotullimit (T ) quhet koha e një revolucioni të plotë. Matur në njësi SI në sekonda.

Shembuj të periudhave: Toka rrotullohet rreth boshtit të saj në 24 orë (), dhe rreth Diellit - në 1 vit ().

Formula për llogaritjen e periudhës:

ku është koha totale e rrotullimit; - numri i rrotullimeve.

2. Shpejtësia e rrotullimit (n ) - numri i rrotullimeve që bën një trup për njësi të kohës. Matur në njësi SI në sekonda reciproke.

Formula për gjetjen e frekuencës:

ku është koha totale e rrotullimit; - numri i rrotullimeve

Frekuenca dhe periudha janë sasi në përpjesëtim të zhdrejtë:

3. Shpejtësia këndore () quaj raportin e ndryshimit të këndit nëpër të cilin trupi u kthye me kohën gjatë së cilës ndodhi ky rrotullim. Matur në njësi SI në radianë të ndarë me sekonda.

Formula për gjetjen e shpejtësisë këndore:

ku është ndryshimi i këndit; - koha gjatë së cilës ka ndodhur kthesa nëpër kënd.

  • Ligjet bazë të Dinamikës. Ligjet e Njutonit - e para, e dyta, e treta. Parimi i relativitetit të Galileos. Ligji i gravitetit universal. Graviteti. Forcat elastike. Pesha. Forcat e fërkimit - pushim, rrëshqitje, rrotullim + fërkim në lëngje dhe gazra.
  • Kinematika. Konceptet bazë. Lëvizje e drejtë uniforme. Lëvizje e përshpejtuar në mënyrë të njëtrajtshme. Lëvizje uniforme në një rreth. Sistemi i referencës. Trajektorja, zhvendosja, rruga, ekuacioni i lëvizjes, shpejtësia, nxitimi, marrëdhënia ndërmjet shpejtësisë lineare dhe këndore.
  • Mekanizma të thjeshtë. Levë (levë e llojit të parë dhe levë e llojit të dytë). Blloku (blloku fiks dhe blloku i lëvizshëm). Aeroplan i pjerrët. Presë hidraulike. Rregulli i artë i mekanikës
  • Ligjet e ruajtjes në mekanikë. Puna mekanike, fuqia, energjia, ligji i ruajtjes së momentit, ligji i ruajtjes së energjisë, ekuilibri i trupave të ngurtë
  • Ju jeni këtu tani: Lëvizja rrethore. Ekuacioni i lëvizjes në një rreth. Shpejtësia këndore. Normal = nxitim centripetal. Periudha, frekuenca e qarkullimit (rotacioni). Lidhja midis shpejtësisë lineare dhe këndore
  • Dridhjet mekanike. Dridhje të lira dhe të detyruara. Dridhjet harmonike. Dridhjet elastike. Lavjerrësi matematikor. Shndërrimet e energjisë gjatë lëkundjeve harmonike
  • Valët mekanike. Shpejtësia dhe gjatësia e valës. Ekuacioni i valëve udhëtuese. Dukuritë valore (difraksioni, interferenca...)
  • Mekanika e lëngjeve dhe aeromekanika. Presioni, presioni hidrostatik. Ligji i Paskalit. Ekuacioni bazë i hidrostatikës. Anije komunikuese. Ligji i Arkimedit. Kushtet e lundrimit tel. Rrjedhja e lëngut. Ligji i Bernulit. Formula e Torricellit
  • Fizika molekulare. Dispozitat themelore të TIK-ut. Konceptet dhe formulat bazë. Vetitë e një gazi ideal. Ekuacioni bazë MKT. Temperatura. Ekuacioni i gjendjes së një gazi ideal. Ekuacioni Mendeleev-Clayperon. Ligjet e gazit - izotermi, izobari, izokori
  • Optika valore. Teoria e grimcave-valë e dritës. Vetitë valore të dritës. Shpërndarja e dritës. Ndërhyrja e dritës. Parimi Huygens-Fresnel. Difraksioni i dritës. Polarizimi i dritës
  • Termodinamika. Energjia e brendshme. Punë. Sasia e nxehtësisë. Dukuritë termike. Ligji i parë i termodinamikës. Zbatimi i ligjit të parë të termodinamikës në procese të ndryshme. Ekuacioni i bilancit termik. Ligji i dytë i termodinamikës. Motorët me nxehtësi
  • Elektrostatika. Konceptet bazë. Ngarkesa elektrike. Ligji i ruajtjes së ngarkesës elektrike. Ligji i Kulombit. Parimi i mbivendosjes. Teoria e veprimit me rreze të shkurtër. Potenciali i fushës elektrike. Kondensator.
  • Rryma elektrike konstante. Ligji i Ohmit për një seksion të qarkut. Funksionimi dhe fuqia DC. Ligji Joule-Lenz. Ligji i Ohmit për një qark të plotë. Ligji i elektrolizës i Faradeit. Qarqet elektrike - lidhje serike dhe paralele. Rregullat e Kirchhoff.
  • Dridhjet elektromagnetike. Lëkundjet elektromagnetike të lira dhe të detyruara. Qarku oscilues. Rryma elektrike alternative. Kondensatori në një qark të rrymës alternative. Një induktor ("solenoid") në një qark të rrymës alternative.
  • Elemente të teorisë së relativitetit. Postulatet e teorisë së relativitetit. Relativiteti i njëkohshmërisë, distancat, intervalet kohore. Ligji relativist i mbledhjes së shpejtësive. Varësia e masës nga shpejtësia. Ligji themelor i dinamikës relativiste...
  • Gabimet e matjeve direkte dhe indirekte. Gabim absolut, relativ. Gabimet sistematike dhe të rastësishme. Devijimi standard (gabim). Tabela për përcaktimin e gabimeve të matjeve indirekte të funksioneve të ndryshme.
  • Meqenëse shpejtësia lineare ndryshon drejtimin në mënyrë të njëtrajtshme, lëvizja rrethore nuk mund të quhet uniforme, ajo përshpejtohet në mënyrë të njëtrajtshme.

    Shpejtësia këndore

    Le të zgjedhim një pikë në rreth 1 . Le të ndërtojmë rrezen. Në një njësi kohe, pika do të lëvizë në pikë 2 . Në këtë rast, rrezja përshkruan këndin. Shpejtësia këndore është numerikisht e barabartë me këndin e rrotullimit të rrezes për njësi të kohës.

    Periudha dhe frekuenca

    Periudha e rrotullimit T- kjo është koha gjatë së cilës trupi bën një revolucion.

    Frekuenca e rrotullimit është numri i rrotullimeve për sekondë.

    Frekuenca dhe periudha janë të ndërlidhura nga marrëdhënia

    Lidhja me shpejtësinë këndore

    Shpejtësia lineare

    Çdo pikë në rreth lëviz me një shpejtësi të caktuar. Kjo shpejtësi quhet lineare. Drejtimi i vektorit të shpejtësisë lineare përkon gjithmonë me tangjenten në rreth. Për shembull, shkëndijat nga poshtë një makine bluarëse lëvizin, duke përsëritur drejtimin e shpejtësisë së menjëhershme.


    Konsideroni një pikë në një rreth që bën një revolucion, koha e kaluar është periudha T Rruga që përshkon një pikë është perimetri.

    Nxitimi centripetal

    Kur lëvizni në një rreth, vektori i nxitimit është gjithmonë pingul me vektorin e shpejtësisë, i drejtuar drejt qendrës së rrethit.

    Duke përdorur formulat e mëparshme, ne mund të nxjerrim marrëdhëniet e mëposhtme


    Pikat që shtrihen në të njëjtën vijë të drejtë që burojnë nga qendra e rrethit (për shembull, këto mund të jenë pika që shtrihen në foletë e një rrote) do të kenë të njëjtat shpejtësi këndore, periodë dhe frekuencë. Kjo do të thotë, ata do të rrotullohen në të njëjtën mënyrë, por me shpejtësi të ndryshme lineare. Sa më larg një pikë të jetë nga qendra, aq më shpejt do të lëvizë.

    Ligji i mbledhjes së shpejtësive vlen edhe për lëvizjen rrotulluese. Nëse lëvizja e një trupi ose kuadri referimi nuk është uniforme, atëherë ligji zbatohet për shpejtësitë e menjëhershme. Për shembull, shpejtësia e një personi që ecën përgjatë skajit të një karuseli rrotullues është e barabartë me shumën vektoriale të shpejtësisë lineare të rrotullimit të skajit të karuselit dhe shpejtësisë së personit.

    Toka merr pjesë në dy lëvizje kryesore rrotulluese: ditore (rreth boshtit të saj) dhe orbitale (rreth Diellit). Periudha e rrotullimit të Tokës rreth Diellit është 1 vit ose 365 ditë. Toka rrotullohet rreth boshtit të saj nga perëndimi në lindje, periudha e këtij rrotullimi është 1 ditë ose 24 orë. Gjerësia gjeografike është këndi ndërmjet rrafshit të ekuatorit dhe drejtimit nga qendra e Tokës në një pikë në sipërfaqen e saj.

    Sipas ligjit të dytë të Njutonit, shkaku i çdo nxitimi është forca. Nëse një trup në lëvizje përjeton nxitim centripetal, atëherë natyra e forcave që shkaktojnë këtë nxitim mund të jetë e ndryshme. Për shembull, nëse një trup lëviz në një rreth në një litar të lidhur me të, atëherë forca që vepron është forca elastike.

    Nëse një trup i shtrirë në një disk rrotullohet me diskun rreth boshtit të tij, atëherë një forcë e tillë është forca e fërkimit. Nëse forca ndalon veprimin e saj, atëherë trupi do të vazhdojë të lëvizë në një vijë të drejtë

    Konsideroni lëvizjen e një pike në një rreth nga A në B. Shpejtësia lineare është e barabartë me

    Tani le të kalojmë në një sistem të palëvizshëm të lidhur me tokën. Nxitimi total i pikës A do të mbetet i njëjtë si në madhësi ashtu edhe në drejtim, pasi kur lëvizni nga një sistem referimi inercial në tjetrin, nxitimi nuk ndryshon. Nga pikëpamja e një vëzhguesi të palëvizshëm, trajektorja e pikës A nuk është më një rreth, por një kurbë më komplekse (cikloide), përgjatë së cilës pika lëviz në mënyrë të pabarabartë.

    Alexandrova Zinaida Vasilievna, mësuese e fizikës dhe shkencave kompjuterike

    Institucion arsimor: Shkolla e mesme MBOU Nr. 5 Fshati Pechenga, rajoni Murmansk.

    Artikulli: fizikës

    Klasa : Klasa e 9-të

    Tema e mësimit : Lëvizja e një trupi në një rreth me një shpejtësi absolute konstante

    Objektivi i mësimit:

      jepni një ide të lëvizjes kurvilineare, prezantoni konceptet e frekuencës, periodës, shpejtësisë këndore, nxitimit centripetal dhe forcës centripetale.

    Objektivat e mësimit:

    Edukative:

      Rishikoni llojet e lëvizjes mekanike, prezantoni koncepte të reja: lëvizje rrethore, nxitim centripetal, periodë, frekuencë;

      Të zbulojë në praktikë lidhjen ndërmjet periodës, frekuencës dhe nxitimit centripetal me rrezen e qarkullimit;

      Përdorni pajisje laboratorike edukative për zgjidhjen e problemeve praktike.

    Zhvillimore :

      Të zhvillojë aftësinë për të zbatuar njohuritë teorike për zgjidhjen e problemeve specifike;

      Zhvilloni një kulturë të të menduarit logjik;

      Zhvilloni interes për temën; aktiviteti njohës gjatë ngritjes dhe kryerjes së një eksperimenti.

    arsimore :

      Formoni një botëkuptim në procesin e studimit të fizikës dhe justifikoni përfundimet tuaja, kultivoni pavarësinë dhe saktësinë;

      Nxitja e kulturës komunikuese dhe informative të studentëve

    Pajisjet e mësimit:

      kompjuter, projektor, ekran, prezantim për mësimin "Lëvizja e një trupi në një rreth", printimi i kartave me detyra;

      top tenisi, koka për badminton, makinë lodër, top në fije, trekëmbësh;

      grupe për eksperimentin: kronometër, trekëmbësh me bashkim dhe këmbë, top në fije, vizore.

    Forma e organizimit të trajnimit: frontale, individuale, grupore.

    Lloji i mësimit: studimi dhe konsolidimi parësor i njohurive.

    Mbështetje edukative dhe metodologjike: Fizika. klasa e 9-të. Libër mësuesi. Peryshkin A.V., Gutnik E.M. Botimi i 14-të, i fshirë. - M.: Bustard, 2012.

    Koha e zbatimit të mësimit : 45 minuta

    1. Redaktori në të cilin është krijuar burimi multimedial:MSPowerPoint

    2. Lloji i burimit multimedial: prezantimi vizual i materialit edukativ duke përdorur shkas, video e integruar dhe test interaktiv.

    Plani i mësimit

      Momenti organizativ. Motivimi për aktivitete mësimore.

      Përditësimi i njohurive bazë.

      Mësimi i materialit të ri.

      Biseda për çështje;

      Zgjidhja e problemeve;

      Kryerja e punës kërkimore praktike.

      Duke përmbledhur mësimin.

    Ecuria e mësimit

    Hapat e mësimit

    Zbatimi i përkohshëm

      Momenti organizativ. Motivimi për aktivitete mësimore.

    Rrëshqitja 1. ( Kontrollimi i gatishmërisë për mësimin, shpallja e temës dhe objektivave të mësimit.)

    Mësues. Sot në mësim do të mësoni se çfarë është nxitimi gjatë lëvizjes uniforme të një trupi në një rreth dhe si ta përcaktoni atë.

    2 min

      Përditësimi i njohurive bazë.

    Rrëshqitja 2.

    Fdiktimi fizik:

      Ndryshimet në pozicionin e trupit në hapësirë ​​me kalimin e kohës.(Lëvizja)

      Një sasi fizike e matur në metra.(Lëviz)

      Një sasi fizike vektoriale që karakterizon shpejtësinë e lëvizjes.(Shpejtësia)

      Njësia bazë e gjatësisë në fizikë.(metër)

      Një sasi fizike njësitë e së cilës janë viti, dita, ora.(Koha)

      Një sasi fizike vektoriale që mund të matet duke përdorur një pajisje akselerometri.(Nxitimi)

      Gjatësia e trajektores. (Rruga)

      Njësitë e nxitimit(m/s 2 ).

    (Kryerja e një diktimi të ndjekur nga testimi, vetëvlerësimi i punës nga nxënësit)

    5 min

      Mësimi i materialit të ri.

    Rrëshqitja 3.

    Mësues. Shpesh vërejmë një lëvizje të një trupi në të cilin trajektorja e tij është një rreth. Për shembull, një pikë në buzën e një rrote lëviz përgjatë një rrethi kur ajo rrotullohet, tregon në pjesët rrotulluese të veglave të makinës ose në fundin e një akrepi të orës.

    Demonstrimet e eksperimenteve 1. Rënia e një topi tenisi, fluturimi i një kabineti badminton, lëvizja e një makine lodër, dridhjet e një topi në një varg të lidhur në një trekëmbësh. Çfarë kanë të përbashkët këto lëvizje dhe si ndryshojnë në pamje?(Përgjigjet e studentëve)

    Mësues. Lëvizja në vijë të drejtë- kjo është një lëvizje, trajektorja e së cilës është një vijë e drejtë, lakor - një kurbë. Jepni shembuj të drejtpërdrejtë dhe lëvizja e lakuar njerëz që keni takuar në jetë.(Përgjigjet e studentëve)

    Lëvizja e një trupi në një rreth ështënjë rast i veçantë i lëvizjes kurvilineare.

    Çdo kurbë mund të përfaqësohet si shuma e harqeve rrethorerreze të ndryshme (ose të njëjta).

    Lëvizja curvilinear është një lëvizje që ndodh përgjatë harqeve rrethore.

    Le të prezantojmë disa karakteristika të lëvizjes kurvilineare.

    Rrëshqitja 4. (shikoni videon" speed.avi" (lidhja në rrëshqitje)

    Lëvizje kurvilineare me shpejtësi absolute konstante. Lëvizja me nxitim, sepse shpejtësia ndryshon drejtimin.

    Rrëshqitja 5 . (shikoni videon “Varësia e nxitimit centripetal nga rrezja dhe shpejtësia. avi » nëpërmjet lidhjes në rrëshqitje)

    Rrëshqitja 6. Vektorët e drejtimit të shpejtësisë dhe nxitimit.

    (duke punuar me materiale rrëshqitëse dhe duke analizuar vizatimet, përdorim racional efektet e animacionit të ngulitura në elementet e vizatimeve, Fig. 1.)

    Fig.1.

    Rrëshqitja 7.

    Kur një trup lëviz në mënyrë të njëtrajtshme në një rreth, vektori i nxitimit është gjithmonë pingul me vektorin e shpejtësisë, i cili drejtohet tangjencialisht me rrethin.

    Një trup lëviz në një rreth me kusht që se vektori i shpejtësisë lineare është pingul me vektorin e nxitimit centripetal.

    Rrëshqitja 8. (duke punuar me ilustrime dhe materiale rrëshqitëse)

    Nxitimi centripetal - nxitimi me të cilin një trup lëviz në një rreth me shpejtësi absolute konstante është gjithmonë i drejtuar përgjatë rrezes së rrethit drejt qendrës.

    a ts =

    Rrëshqitja 9.

    Kur lëvizni në një rreth, trupi do të kthehet në pikën e tij origjinale pas një periudhe të caktuar kohe. Lëvizja rrethore është periodike.

    Periudha e qarkullimit - kjo është një periudhë koheT , gjatë së cilës trupi (pika) bën një rrotullim rreth rrethit.

    Njësia e periudhës -e dyta

    Shpejtësia e rrotullimit  – numri i rrotullimeve të plota për njësi të kohës.

    [ ] = s -1 = Hz


    Njësia e frekuencës

    Mesazhi i studentit 1. Një periudhë është një sasi që shpesh gjendet në natyrë, shkencë dhe teknologji. Toka rrotullohet rreth boshtit të saj periudha e mesme ky rrotullim është 24 orë; një rrotullim i plotë i Tokës rreth Diellit ndodh në afërsisht 365,26 ditë; një helikë helikopteri ka një periudhë mesatare rrotullimi prej 0,15 deri në 0,3 s; Periudha e qarkullimit të gjakut tek njerëzit është afërsisht 21 - 22 s.

    Mesazhi i studentit 2. Frekuenca matet me instrumente speciale - takometra.

    Shpejtësia e rrotullimit të pajisjeve teknike: rotori i turbinës me gaz rrotullohet me një frekuencë prej 200 deri në 300 1/s; një plumb i shkrepur nga një pushkë sulmi kallashnikov rrotullohet me një frekuencë prej 3000 1/s.

    Rrëshqitja 10. Marrëdhënia midis periudhës dhe frekuencës:

    Nëse gjatë kohës t trupi ka bërë N rrotullime të plota, atëherë periudha e rrotullimit është e barabartë me:

    Periudha dhe frekuenca janë sasi reciproke: frekuenca është në përpjesëtim të zhdrejtë me periudhën dhe periudha është në përpjesëtim të zhdrejtë me frekuencën

    Rrëshqitja 11. Shpejtësia e rrotullimit të një trupi karakterizohet nga shpejtësia këndore.

    Shpejtësia këndore(frekuenca ciklike) - numri i rrotullimeve për njësi të kohës, i shprehur në radianë.

    Shpejtësia këndore është këndi i rrotullimit përmes të cilit një pikë rrotullohet në kohët.

    Shpejtësia këndore matet në rad/s.

    Rrëshqitja 12. (shikoni videon "Rruga dhe zhvendosja në lëvizje të lakuar.avi" (lidhja në rrëshqitje)

    Rrëshqitja 13 . Kinematika e lëvizjes në rreth.

    Mësues. Me lëvizje uniforme në një rreth, madhësia e shpejtësisë së tij nuk ndryshon. Por shpejtësia është një sasi vektoriale dhe karakterizohet jo vetëm nga vlera e saj numerike, por edhe nga drejtimi i saj. Me lëvizje uniforme në një rreth, drejtimi i vektorit të shpejtësisë ndryshon gjatë gjithë kohës. Prandaj, një lëvizje e tillë uniforme përshpejtohet.

    Shpejtësia lineare: ;

    Shpejtësitë lineare dhe këndore lidhen me relacionin:

    Nxitimi centripetal: ;

    Shpejtësia këndore: ;

    Rrëshqitja 14. (duke punuar me ilustrime në rrëshqitje)

    Drejtimi i vektorit të shpejtësisë.Linear (shpejtësia e menjëhershme) drejtohet gjithmonë në mënyrë tangjenciale në trajektoren e tërhequr deri në pikën ku në për momentin ndodhet trupi fizik në fjalë.

    Vektori i shpejtësisë drejtohet tangjencialisht në rrethin e rrethuar.

    Lëvizja uniforme e një trupi në një rreth është lëvizje me nxitim. Me lëvizje uniforme të një trupi në rreth, madhësitë υ dhe ω mbeten të pandryshuara. Në këtë rast, kur lëvizni, ndryshon vetëm drejtimi i vektorit.

    Rrëshqitja 15. Forca centripetale.

    Forca që mban një trup rrotullues në një rreth dhe drejtohet drejt qendrës së rrotullimit quhet forcë centripetale.

    Për të marrë një formulë për llogaritjen e madhësisë së forcës centripetale, duhet të përdorni ligjin e dytë të Njutonit, i cili zbatohet për çdo lëvizje lakuar.

    Zëvendësimi në formulë vlera e nxitimit centripetala ts = , marrim formulën për forcën centripetale:

    F=

    Nga formula e parë është e qartë se me të njëjtën shpejtësi, sa më e vogël të jetë rrezja e rrethit, aq më e madhe është forca centripetale. Pra, në kthesat e rrugës, një trup lëvizës (tren, makinë, biçikletë) duhet të veprojë drejt qendrës së kthesës, sa më e madhe të jetë forca, aq më e mprehtë është kthesa, d.m.th., sa më e vogël të jetë rrezja e kurbës.

    Forca centripetale varet nga shpejtësia lineare: me rritjen e shpejtësisë, ajo rritet. Kjo është e njohur për të gjithë patinatorët, skiatorët dhe çiklistët: çfarë me shpejtësi më të lartë aq më e vështirë është të bësh një kthesë. Drejtuesit e mjeteve e dinë shumë mirë se sa e rrezikshme është të kthesh një makinë me shpejtësi të madhe.

    Rrëshqitja 16.

    Tabela përmbledhëse e sasive fizike që karakterizojnë lëvizjen lakuar(analiza e varësive midis sasive dhe formulave)

    Slides 17, 18, 19. Shembuj të lëvizjes në një rreth.

    Trafiku rrethor në rrugë. Lëvizja e satelitëve rreth Tokës.

    Rrëshqitja 20. Atraksione, karusele.

    Mesazhi i studentit 3. Në mesjetë, turnetë e kalorësisë quheshin karuselë (fjala atëherë kishte një gjini mashkullore). Më vonë, në shekullin e 18-të, për t'u përgatitur për turne, në vend që të luftonin me kundërshtarë të vërtetë, ata filluan të përdorin një platformë rrotulluese, prototipin e karuselit modern argëtues, i cili më pas u shfaq në panairet e qytetit.

    Në Rusi, karuseli i parë u ndërtua më 16 qershor 1766 përballë Pallatit të Dimrit. Karuseli përbëhej nga katër kadrilla: sllave, romake, indiane, turke. Herën e dytë karuseli u ndërtua në të njëjtin vend, më 11 korrik të po këtij viti. Përshkrimi i detajuar nga këto karusele jepen në gazetën St. Petersburg Gazette të vitit 1766.

    Karuseli, i zakonshëm në oborret në epokës sovjetike. Karuseli mund të drejtohet ose nga një motor (zakonisht elektrik) ose nga forcat e vetë rrotulluesve, të cilët e rrotullojnë përpara se të ulen në karusel. Karuselë të tillë, të cilët duhet të rrotullohen nga vetë kalorësit, shpesh vendosen në këndet e lojërave për fëmijë.

    Përveç atraksioneve, karuselet shpesh quhen mekanizma të tjerë që kanë sjellje të ngjashme - për shembull, në linja të automatizuara për mbushjen e pijeve në shishe, paketimin e substancave me shumicë ose prodhimin e materialeve të printuara.

    Në një kuptim figurativ, një karusel është një seri objektesh ose ngjarjesh që ndryshojnë me shpejtësi.

    18 min

      Konsolidimi i materialit të ri. Zbatimi i njohurive dhe aftësive në një situatë të re.

    Mësues. Sot në këtë mësim mësuam për përshkrimin e lëvizjes lakor, koncepte të reja dhe sasi të reja fizike.

    Bisedë për pyetjet:

      Çfarë është një periudhë? Çfarë është frekuenca? Si lidhen këto sasi me njëra-tjetrën? Në çfarë njësi maten? Si mund të identifikohen?

      Çfarë është shpejtësia këndore? Në çfarë njësi matet? Si mund ta llogarisni?

      Si quhet shpejtësia këndore? Cila është njësia e shpejtësisë këndore?

      Si lidhen shpejtësitë këndore dhe lineare të një trupi?

      Cili është drejtimi i nxitimit centripetal? Me çfarë formule llogaritet?

    Rrëshqitja 21.

    Detyra 1. Plotësoni tabelën duke zgjidhur problema duke përdorur të dhënat burimore (Fig. 2), më pas do të krahasojmë përgjigjet. (Nxënësit punojnë në mënyrë të pavarur me tabelën; është e nevojshme që paraprakisht të përgatitet një printim i tabelës për secilin student)

    Fig.2

    Rrëshqitja 22. Detyra 2.(me gojë)

    Kushtojini vëmendje efekteve të animacionit të vizatimit. Krahasoni veçoritë lëvizje uniforme top blu dhe i kuq. (Puna me ilustrimin në rrëshqitje).

    Rrëshqitja 23. Detyra 3.(me gojë)

    Rrotat e mënyrave të paraqitura të transportit bëjnë një numër të barabartë rrotullimesh në të njëjtën kohë. Krahasoni nxitimet e tyre centripetale.(Puna me materiale rrëshqitjeje)

    (Punoni në grup, kryeni një eksperiment, printoni udhëzimet për kryerjen e eksperimentit janë në secilën tabelë)

    Pajisjet: kronometër, vizore, top të ngjitur në një fije, trekëmbësh me bashkim dhe këmbë.

    Synimi: kërkimorevarësia e periudhës, frekuencës dhe nxitimit nga rrezja e rrotullimit.

    Plani i punës

      Masakoha t 10 rrotullime të plota të lëvizjes rrotulluese dhe rrezja R e rrotullimit të një topi të lidhur me një fije në një trekëmbësh.

      Llogaritniperiudha T dhe frekuenca, shpejtësia e rrotullimit, nxitimi centripetal Formuloni rezultatet në formën e një problemi.

      Ndryshimirrezja e rrotullimit (gjatësia e fillit), përsëritni eksperimentin edhe 1 herë, duke u përpjekur të ruani të njëjtën shpejtësi,duke aplikuar të njëjtën përpjekje.

      Nxirrni një përfundimnga varësia e periudhës, frekuencës dhe nxitimit nga rrezja e rrotullimit (sa më e vogël të jetë rrezja e rrotullimit, aq më e shkurtër është periudha e rrotullimit dhe aq më e madhe është vlera e frekuencës).

    Slides 24 -29.

    Puna frontale me një test interaktiv.

    Ju duhet të zgjidhni një nga tre përgjigjet e mundshme, nëse është zgjedhur përgjigja e saktë, ajo mbetet në rrëshqitje dhe treguesi i gjelbër fillon të pulsojë;

      Një trup lëviz në një rreth me një shpejtësi absolute konstante. Si do të ndryshojë nxitimi i tij centripetal kur rrezja e rrethit zvogëlohet me 3 herë?

      Në centrifugën e një lavatriçe, gjatë tjerrjes, rrobat lëvizin në një rreth me një shpejtësi modul konstant në planin horizontal. Cili është drejtimi i vektorit të nxitimit të tij?

      Një patinator lëviz me një shpejtësi prej 10 m/s në një rreth me rreze 20 m Përcaktoni nxitimin e tij centripetal.

      Ku drejtohet nxitimi i një trupi kur ai lëviz në një rreth me shpejtësi konstante?

      Një pikë materiale lëviz në një rreth me një shpejtësi absolute konstante. Si do të ndryshojë moduli i nxitimit të tij centripetal nëse shpejtësia e pikës trefishohet?

      Një rrotë makine bën 20 rrotullime në 10 s. Përcaktoni periudhën e rrotullimit të timonit?


    Rrëshqitja 30. Zgjidhja e problemeve(punë e pavarur nëse ka kohë në klasë)

    Opsioni 1.

    Me çfarë periudhe duhet të rrotullohet një karusel me rreze 6,4 m në mënyrë që nxitimi centripetal i një personi në karusel të jetë i barabartë me 10 m/s 2 ?

    Në arenën e cirkut, një kal galopon me një shpejtësi të tillë që bën 2 rrathë në 1 minutë. Rrezja e arenës është 6,5 m Përcaktoni periudhën dhe frekuencën e rrotullimit, shpejtësinë dhe nxitimin centripetal.

    Opsioni 2.

    Frekuenca e rrotullimit të karuselit 0,05 s -1 . Një person që rrotullohet në një karusel është në një distancë prej 4 m nga boshti i rrotullimit. Përcaktoni nxitimin centripetal të njeriut, periudhën e revolucionit dhe shpejtësinë këndore të rrotullimit.

    Një pikë në buzën e një rrote biçiklete bën një rrotullim në 2 s. Rrezja e rrotës është 35 cm Sa është nxitimi centripetal i pikës së buzës së rrotës?

    18 min

      Duke përmbledhur mësimin.

    Notimi. Reflektimi.

    Rrëshqitja 31 .

    D/z: paragrafët 18-19, Ushtrimi 18 (2.4).

    http:// www. stmary. ws/ shkolla e mesme/ fizikës/ në shtëpi/ laboratori/ LabGrafike. gif