34

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

ФІЗИКА

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДЛЯ ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

для студентів всіх спеціальностей денної та заочної форм навчання

РОЗДІЛИ ,,МЕХАНІКИ, МЕХАНІЧНІ КОЛИВАННЯ ТА ХВИЛІ”

СХВАЛЕНО

на засіданні

кафедри фізики

Протокол №14

від 12.05.2009р.

Київ НУХТ 2009

Фізика: Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів усіх спеціальностей денної та заочної форм навчання. Розділ “Механіка, механічні коливання та хвилі”

/Уклад: С.М. Котікова, Б.І. Вербицький, П.О. Вознюк, С.В. Баглюк, М.В. Лазаренко, Ю.П. Луцик, В.Є. Носенко, Г.І. Бондар. – К.: НУХТ, 2009. – 114с.

Укладачі: С.М. Котікова

Б.І. Вербицький, канд. техн. наук

С.В. Баглюк, канд. фіз.– мат. наук

М.В. Лазаренко, канд. фіз.– мат. наук

В.Є. Носенко, канд. фіз.– мат. наук

Ю.П. Луцик, канд. техн. наук

П.О. Вознюк, канд. фіз.– мат. наук

Г.І. Бондар

Відповідальний за випуск А.М. Король, д–р фіз.– мат. наук, проф.

Лабораторна робота мех 1 вивчення законів рівномірного та рівноприскореного рухів

Мета роботи: 1. Експериментально дослідити закони рівномірного та рівноприскореного рухів;

2. Навчитись експериментально визначати кінематичні величини : швидкість , прискорення.

Основні теоретичні відомості

Кінематика – частина механіки, що вивчає закони руху тіл без розгляду причин, що його зумовлюють.

Основними кінематичними величинами руху матеріальної точки є шлях, переміщення, швидкість та прискорення.

Основна (пряма) задача кінематики полягає в тому, щоб за кінематичними рівняннями руху знайти положення матеріальної точки у просторі і кінематичні характеристики її руху в будь–який момент часу.

Траєкторія – це уявна лінія , уздовж якої рухається матеріальна точка.

Шлях – це скалярна величина, яка дорівнює довжині траєкторії, яку пройшла точка за даний проміжок часу, = 1 м.

Переміщення – це вектор, проведений з початкового положення рухомої точки в її кінцеве положення.

Рис. 1.1

Швидкість. Розрізняють швидкість середню і миттєву.

Середня швидкість переміщення – це векторна величина, яка чисельно дорівнює переміщенню матеріальної точки за одиницю часу.

; (1)

Вектор спрямований так, як і вектор(рис. 1.1).

Миттєва швидкість переміщення – це границя, до якої прямує при.

= . (2)

Оскільки , то миттєва швидкість дорівнює похідній радіуса–вектора за часом.

₍₃₎

Вектор миттєвої швидкості спрямований по дотичній до траєкторії (рис. 1)

1 м/с.

Прискорення – це векторна величина, яка характеризує зміну швидкості з часом.

Розрізняють прискорення середнє і миттєве.

Середнє прискорення – це векторна величина, яка чисельно дорівнює зміні швидкості за одиницю часу

. (4)

Напрям вектора збігається з напрямом.

Миттєве прискорення – це границя, до якої прямує середнє прискорення при ;

,

оскільки

, (5)

то з (5) випливає, що миттєве прискорення дорівнює похідній вектора швидкості за часом, або

_{, (6)}

_або

1 М/с2.

За формою траєкторії рух може бути прямолінійним або криволінійним.

За характером зміни швидкості розрізняють рух: рівномірний, рівнозмінний та змінний.

Рівномірний рух – це рух, при якому швидкість з часом не змінюється (), тобто протягом будь–яких однакових проміжків часу матеріальна точка проходить однакові відстані.

Шлях – та швидкість при рівномірному русі визначається відповідно за формулами:

; . (7)

Рівнозмінний рух – це рух, при якому швидкість змінюється на одну і ту ж величину за будь–які рівні проміжки часу, .

Є два рівнозмінні рухи : рівноприскорений (а=const>0) та рівносповільнений (а = const<0)

Швидкість та час при рівнозмінному русі:

для рівноприскореного руху

;

;

для рівносповільненого руху:

;

.

Часто зручно використовувати формулу:

.