в каком случае самолет можно принять за материальную точку
Тест с ответами по механике
1. Механическое движение есть…
— изменение положения тела в пространстве.
— изменение расстояния между телами.
— изменение относительного положения тел в пространстве с течением времени. +
2. Что принимают за материальную точку?
— Тело, размеры которого малы по сравнению с телом отсчета.
— Тело, размеры которого много меньше, чем расстояние, пройденное телом. +
— Небольшое тело сферической формы.
3. Что входит в понятие «система отсчета»?
4. Что называется телом отсчета?
— Абсолютно неподвижное тело.
— Тело, чем-либо отличающееся от окружающих тел.
— Тело, относительно которого отсчитывают положения тел. +
5. Какое из приведенных определений траектории неверно?
— Линия, по которой движется тело.
— Линия, по которой движется одна из точек тела. +
— След, оставляемый телом при движении.
— Расстояние, пройденное телом по траектории. +
— Длина вектора перемещения.
— Перемещение в единицу времени.
— Длина вектора перемещения.
— Перемещение в единицу времени. +
— Промежуток времени между двумя моментами движения.
— Вектор изменения скорости в единицу времени. +
— Длина вектора перемещения.
— Промежуток времени между двумя моментами движения.
— Вектор изменения скорости в единицу времени.
— Направленный отрезок, соединяющий начальную и конечную точку движения. +
— Промежуток времени между двумя моментами движения.
10. Когда проекция перемещения отрицательна?
— Когда вектор перемещения направлен против оси Х. +
— Когда вектор перемещения направлен по оси Х.
11. Какая из перечисленных величин является скалярной?
12. В каком случае тело можно считать материальной точкой?
— Луна, относительно ракеты, стартующей к ней с Земли.
— Самолет, выполняющий фигуру высшего пилотажа.
— Трактор, оказывающий давление на грунт.
— Автомобиль, движущийся из одного города в другой со скоростью 80 км / ч. +
13. Тело движется по радиусу расположенного горизонтально вращающегося диска. В какой системе отсчета траектория движения тела — прямая линия?
— В системе, связанной с самим телом.
— В системе, связанной с диском. +
— В системе, связанной с Землей.
— В системе, связанной с помещением, в котором находится диск.
14. В каком случае относительная скорость движущихся автомобилей максимальна?
— Автомобили движутся навстречу друг другу. +
— Догоняют друг друга.
— Векторы их скоростей составляют острый угол.
15. Какая из указанных скоростей наибольшая?
16. Какая из указанных скоростей наименьшая?
17. Укажите особенности свободного падения тела:
— Тело движется с постоянной скоростью.
— Все падающие тела имеют одно и то же ускорение.
18. Колличество оборотов, которое совершает тело за единицу времени, называется…
19. В каких единицах измеряется угловая скорость?
20. Чему равен период часовой стрелки?
21. Чему равен период минутной стрелки?
22. Свойство тел откликаться ускорением на действие силы называется…
24. При компенсации всех сил, действующих на автомобиль, — его скорость остается неизменной. Какое это явление?
25. В каком случае систему отсчета, связанную с самолетом, можно считать инерциальной?
— Самолет взлетает со взлетной полосы.
— Самолет совершает посадку.
— Самолет летит с постоянной скоростью на постоянной высоте. +
— Самолет совершает поворот перед посадкой.
26. Как движется тело массой 2 кг под действием силы 4 Н?
— Равномерно, со скоростью 2 м / с.
— Равномерно, со скоростью 0,5 м / с.
27. Укажите правильное утверждение в случае, когда мальчик массой 50 кг качается на качелях:
— Вес мальчика в ничней точке траектории больше 500 Н.
— Вес мальчика в нижней точке траектории меньше 500 Н.
— Скорость мальчика в любой точке траектории направлена по касательной. +
28. Какое из тел находится в состоянии невесомости?
— Искусственный спутник Земли. +
— Человек, поднимающийся в лифте.
— Ракета, при запуске с Земли.
— Космонавт, вращающийся на центрифуге.
29. В каком из явлений мы имеем дело с механическим движением тела?
30. В каком случае самолет можно принять за материальную точку?
— Пассажиры садятся в самолет.
— Мы следим за самолетом, высоко летящим в небе. +
В каком случае самолет можно считать материальной точкой : при совершении рейса между Москвой и Хабаровском или при выполнении фигуры высшего пилотажа, Почему?
В каком случае самолет можно считать материальной точкой : при совершении рейса между Москвой и Хабаровском или при выполнении фигуры высшего пилотажа, Почему?
Материально точкой в физике называют тело, размеры которого пренебрежимо малы в данной задаче.
Соответственно когда самолет пролетает огромное расстояние от Москвы до Хабаровска, его размеры практически не имеют значения и его можно принять за материальную точку.
А при выполнениифигур высшего пилотажа важна точность, притом расстояния преодолеваемые самолетом небольшие, из чего можно сделать вывод, что в данном случае самолет невозможно рассматривать как мат.
В каких случаях человека можно считать материальной точкой : человек прыгает в высоту через перекладину?
В каких случаях человека можно считать материальной точкой : человек прыгает в высоту через перекладину.
ПОМОГИТЕ СРОЧНО?
В каком случае можно считать автомобиль материальной точкой?
САМОЛЕТ СОВЕРШАЕТ ПЕРЕЛЕТ ИЗ МОСКВЫ ВО ВЛАДИВОСТОК?
САМОЛЕТ СОВЕРШАЕТ ПЕРЕЛЕТ ИЗ МОСКВЫ ВО ВЛАДИВОСТОК.
МОЖЕТ ЛИ РАССМАТРИВАТЬ САМОЛЕТ КАК МАТЕРИАЛЬНУЮ ТОЧКУ ДИСПЕТЧЕР НАБЛЮДАЮЩИЙ ЗА ЕГО ДВИЖЕНИЕМ?
ПАССАЖИ ЭТОГО САМОЛЕТА?
Может ли в этом случае диспетчер рассматривать самолет как материальную точку?
В каком случии самолет можно считать материальной точкой : при совершение рейса между Масквой и Хабаровском иливыполнение фигуры вышего пилотажа?
В каком случии самолет можно считать материальной точкой : при совершение рейса между Масквой и Хабаровском иливыполнение фигуры вышего пилотажа?
При выполнении самолетом одной из фигур пилотажа траектория на прямолинейном участке пути описывается уравнением x = bt + ct2, где b = 250м / с, с = 5м / с2?
При выполнении самолетом одной из фигур пилотажа траектория на прямолинейном участке пути описывается уравнением x = bt + ct2, где b = 250м / с, с = 5м / с2.
Определите величину линейной скорости и тангенциального ускорения самолета через 5 с после начала выполнения фигуры.
В каких из приведенных ниже случаев самолет можно считать материальной точкой?
В каких из приведенных ниже случаев самолет можно считать материальной точкой?
ВОПРОСЫ
1. Обладает ли материальная точка массой? Имеет ли она размеры?
Под материальной точкой в физике понимается тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь. Материальная точка обладает определенной массой, но имеет нулевые (очень малые) размеры.
2. Материальная точка- это реальный объект или абстрактное понятие?
Материальная точка— абстрактное понятие, т.к. в природе все тела обладают определёнными размерами.
3. С какой целью используется понятие «материальная точка»?
Понятие материальной точки используется для упрощения условий и решений задач. Если пренебречь размерами реального тела, то нет необходимости рассматривать движение тела при его движении вокруг своей оси (мяч в полёте) или движение каких- то частей тела (колеса автомобиля), если нас интересует с какой скоростью движется тело.
4. В каких случаях движущееся тело обычно рассматривают как материальную точку?
В данном случае движущееся тело можно рассматривать как материальную точку, если его размеры намного меньше расстояния на которое оно перемещается.
5. Приведите пример, показывающий, что одно и то же тело в одной ситуации можно считать материальной точкой, а в другой- нет.
Если рассматривать, например, движение автомобиля, при его перемещении из города А в город Б, то в данном случае, при определении средней скорости движения автомобиля его можно рассматривать как материальную точку, однако если нас интересует движение автомобиля более подробно, то окажется, что при движении автомобиля, например передние и задние колёса из-за неровностей дороги двигаются по разному (не синхронно).
6. При каком движении тела его можно рассматривать как материальную точку даже в том случае, если проходимые им расстояния сравнимы с его размерами?
Если тело движется поступательно.
7. Что называется материальной точкой?
Материальная точка— это абстрактное понятие обозначающее тело, размеры которого не играют роли в условиях рассматриваемой задачи.
8. В каком случае положение движущегося тела можно задать с помощью одной координатной оси?
Если тело движется прямолинейно.
9. Что такое система отсчёта?
Система отсчёта- это тело отсчёта, связанная с ним система координат и прибор для измерения времени, по отношению к которым рассматривается движение материальных точек или тел.
УПРАЖНЕНИЯ
1. Можно ли считать автомобиль материальной точкой при определении пути, который он прошёл за 2 часа, двигаясь со средней скоростью, равной 80 км/ч? при обгоне им другого автомобиля?
2. Самолёт совершает перелёт из Москвы во Владивосток. Может ли рассматривать самолёт как материальную точку диспетчер, наблюдающий за его движением? пассажир этого самолёта?
3. Когда говорят о скорости машины, поезда и других транспортных средств, тело отсчёта обычно не указывают. Что подразумевают в этом случае под телом отсчёта?
Под телом отсчёта, в данном случае, обычно подразумевают поверхность Земли.
4. Мальчик стоял на земле и наблюдал, как его младшая сестра каталась на карусели. После катания девочка сказала брату, что и он сам, и дома, и деревья быстро проносились мимо неё. Мальчик же стал утверждать, что он вместе с домами и деревьями, был неподвижен, а двигалась сестра. Относительно каких тел отсчёта рассматривали движение девочка и мальчик? Объясните кто прав в споре.
Оба правы. Мальчик выбрал систему отсчёта относительно себя (он был неподвижен), а девочка относительно себя (она была на качелях).
5. Относительно какого тела отсчёта рассматривают движение, когда говорят:
а) скорость ветра равна 5 м/с?
б) бревно плывет по течению реки, поэтому его скорость равна нулю;
в) скорость плывущего по реке дерева равна скорости течения воды в реке;
г) любая точка колеса движущегося велосипеда описывает окружность;
д) Солнце утром восходит на востоке, в течение дня движется по небу, а вечером заходит на западе?
а) относительно поверхности Земли; б) относительно текущей воды; в) относительно поверхности Земли; г) относительно центра (оси) колеса; д) относительно поверхности Земли.
§ 1. Материальная точка. Система отсчёта
В окружающем нас мире всё находится в непрерывном движении. Под движением в общем смысле этого слова подразумевают любые изменения, происходящие в природе. Наиболее простым видом движения является механическое движение.
Из курса физики 7 класса вы знаете, что механическим движением тела называется изменение его положения в пространстве относительно других тел, происходящее с течением времени.
При решении различных научных и практических задач, связанных с механическим движением тел, нужно уметь описывать это движение, т. е. определять траекторию, скорость, пройденный путь, положение тела и некоторые другие характеристики движения для любого момента времени.
Например, запуская летательный аппарат с Земли на другую планету, учёные должны предварительно рассчитать, где находится эта планета относительно Земли в момент посадки на неё аппарата. А для этого необходимо выяснить, как меняются с течением времени направление и модуль скорости этой планеты и по какой траектории она движется.
Из курса математики вы знаете, что положение точки можно задать с помощью координатной прямой или прямоугольной системы координат (рис. 1). Но как задать положение тела, имеющего размеры? Ведь каждая точка этого тела будет иметь свою собственную координату.
При описании движения тела, имеющего размеры, возникают и другие вопросы. Например, что следует понимать под скоростью тела, если оно, перемещаясь в пространстве, одновременно вращается вокруг собственной оси? Ведь скорость разных точек этого тела будет различна как по модулю, так и по направлению. Например, при суточном вращении Земли диаметрально противоположные её точки движутся в противоположных направлениях, причём чем ближе к оси расположена точка, тем меньше её скорость.
Каким же образом можно задать координату, скорость и другие характеристики движения тела, имеющего размеры? Оказывается, во многих случаях вместо движения реального тела можно рассматривать движение так называемой материальной точки, т. е. точки, обладающей массой этого тела.
Для материальной точки можно однозначно определить координату, скорость и другие физические величины, так как она не имеет размеров и не может вращаться вокруг собственной оси.
Материальных точек нет в природе. Материальная точка — это понятие, использование которого упрощает решение многих задач и при этом позволяет получить достаточно точные результаты.
Практически всякое тело можно рассматривать как материальную точку в тех случаях, когда расстояния, проходимые точками тела, очень велики по сравнению с его размерами.
Например, материальными точками считают Землю и другие планеты при изучении их движения вокруг Солнца. В данном случае различия в движении разных точек любой планеты, вызванные её суточным вращением, не влияют на величины, описывающие годовое движение.
Но при решении задач, связанных с суточным вращением планет (например, при определении времени восхода солнца в разных местах поверхности земного шара), считать планету материальной точкой бессмысленно, так как результат задачи зависит от размеров этой планеты и скорости движения точек её поверхности. Так, например, во Владимирской часовой зоне солнце взойдёт на 1 ч позже, в Иркутской — на 2 ч позже, а в Московской — на 8 ч позже, чем в Магаданской.
1 Поступательное движение — движение тела, при котором прямая, соединяющая любые две точки этого тела, перемещается, оставаясь всё время параллельной своему первоначальному направлению. Поступательным может быть как прямолинейное, так и криволинейное движение. Например, поступательно движется кабина колеса обозрения.
В любой момент времени все точки тела человека движутся одинаково. Поэтому если мы хотим описать движение человека (т. е. определить, как меняется со временем его скорость, путь и т. д.), то достаточно рассмотреть движение только одной его точки. При этом решение задачи значительно упрощается.
При прямолинейном движении тела достаточно одной координатной оси для определения его положения.
Например, положение тележки с капельницей (рис. 2, б), движущейся по столу прямолинейно и поступательно, в любой момент времени можно определить с помощью линейки, расположенной вдоль траектории движения (тележка с капельницей принимается за материальную точку). Линейку в этом опыте удобно принять за тело отсчёта, а её шкала может служить координатной осью. (Напомним, что телом отсчёта называется тело, относительно которого рассматривается изменение положения других тел в пространстве.) Положение тележки с капельницей будет определяться относительно нулевого деления линейки.
Но если необходимо определить, например, путь, который прошла тележка за определённый промежуток времени, или скорость её движения, то помимо линейки понадобится прибор для измерения времени — часы.
В данном случае роль такого прибора выполняет капельница, из которой через равные промежутки времени падают капли. Поворачивая кран, можно добиться того, чтобы капли падали с интервалом, например, в 1 с. Посчитав число промежутков между следами капель на линейке, можно определить соответствующий промежуток времени.
Конечно, во многих случаях нельзя непосредственно измерить координаты движущегося тела в любой момент времени. У нас нет реальной возможности, например, расположить измерительную ленту и расставить наблюдателей с часами вдоль многокилометрового пути движущегося автомобиля, плывущего по океану лайнера, летящего самолёта, снаряда, вылетевшего из артиллерийского орудия,различных небесных тел, движение которых мы наблюдаем, и т. д.
Тем не менее знание законов физики позволяет определить координаты тел, движущихся в различных системах отсчёта, в частности в системе отсчёта, связанной с Землёй.
Вопросы
1. Что называется материальной точкой?
2. С какой целью используется понятие «материальная точка»?
3. В каких случаях движущееся тело обычно рассматривают как материальную точку?
4. Приведите пример, показывающий, что одно и то же тело в одной ситуации можно считать материальной точкой, а в другой — нет.
5. В каком случае положение движущегося тела можно задать с помощью одной координатной оси?
6. Что такое система отсчёта?
Упражнение 1
1. Можно ли считать автомобиль материальной точкой при определении пути, который он прошёл за 2 ч, двигаясь со средней скоростью, равной 80 км/ч; при обгоне им другого автомобиля?
2. Самолёт совершает перелёт из Москвы во Владивосток. Может ли рассматривать самолёт как материальную точку диспетчер, наблюдающий за его движением; пассажир этого самолёта?
3. Когда говорят о скорости машины, поезда и других транспортных средств, тело отсчёта обычно не указывают. Что подразумевают в этом случае под телом отсчёта?
4. Мальчик стоял на земле и наблюдал, как его младшая сестра каталась на карусели. После катания девочка сказала брату, что и он сам, и дома, и деревья быстро проносились мимо неё. Мальчик же стал утверждать, что он вместе с домами и деревьями был неподвижен, а двигалась сестра. Относительно каких тел отсчёта рассматривали движение девочка и мальчик? Объясните, кто прав в споре.
5. Относительно какого тела отсчёта рассматривают движение, когда говорят: а) скорость ветра равна 5 м/с; б) бревно плывёт по течению реки, поэтому его скорость равна нулю; в) скорость плывущего по реке дерева равна скорости течения воды в реке; г) любая точка колеса движущегося велосипеда описывает окружность; д) солнце утром восходит на востоке, в течение дня движется по небу, а вечером заходит на западе?
§ 1. Материальная точка. Система отсчёта
В окружающем нас мире всё находится в непрерывном движении. Под движением в общем смысле этого слова подразумевают любые изменения, происходящие в природе. Наиболее простым видом движения является механическое движение.
Из курса физики 7 класса вы знаете, что механическим движением тела называется изменение его положения в пространстве относительно других тел, происходящее с течением времени.
При решении различных научных и практических задач, связанных с механическим движением тел, нужно уметь описывать это движение, т. е. определять траекторию, скорость, пройденный путь, положение тела и некоторые другие характеристики движения для любого момента времени.
Например, запуская летательный аппарат с Земли на другую планету, учёные должны предварительно рассчитать, где находится эта планета относительно Земли в момент посадки на неё аппарата. А для этого необходимо выяснить, как меняются с течением времени направление и модуль скорости этой планеты и по какой траектории она движется.
Механическое движение воздушного шара
Из курса математики вы знаете, что положение точки можно задать с помощью координатной прямой или прямоугольной системы координат (рис. 1). Но как задать положение тела, имеющего размеры? Ведь каждая точка этого тела будет иметь свою собственную координату.
Рис. 1. Положение точки можно задать с помощью координатной прямой или прямоугольной системы координат
При описании движения тела, имеющего размеры, возникают и другие вопросы. Например, что следует понимать под скоростью тела, если оно, перемещаясь в пространстве, одновременно вращается вокруг собственной оси? Ведь скорость разных точек этого тела будет различна как по модулю, так и по направлению. Например, при суточном вращении Земли диаметрально противоположные её точки движутся в противоположных направлениях, причём чем ближе к оси расположена точка, тем меньше её скорость.
Каким же образом можно задать координату, скорость и другие характеристики движения тела, имеющего размеры? Оказывается, во многих случаях вместо движения реального тела можно рассматривать движение так называемой материальной точки, т. е. точки, обладающей массой этого тела.
Для материальной точки можно однозначно определить координату, скорость и другие физические величины, так как она не имеет размеров и не может вращаться вокруг собственной оси.
Материальных точек нет в природе. Материальная точка — это понятие, использование которого упрощает решение многих задач и при этом позволяет получить достаточно точные результаты.
Практически всякое тело можно рассматривать как материальную точку в тех случаях, когда расстояния, проходимые точками тела, очень велики по сравнению с его размерами.
Например, материальными точками считают Землю и другие планеты при изучении их движения вокруг Солнца. В данном случае различия в движении разных точек любой планеты, вызванные её суточным вращением, не влияют на величины, описывающие годовое движение.
Материальными точками считают планеты при изучении их движения вокруг Солнца
Но при решении задач, связанных с суточным вращением планет (например, при определении времени восхода солнца в разных местах поверхности земного шара), считать планету материальной точкой бессмысленно, так как результат задачи зависит от размеров этой планеты и скорости движения точек её поверхности. Так, например, во Владимирской часовой зоне солнце взойдёт на 1 ч позже, в Иркутской — на 2 ч позже, а в Московской — на 8 ч позже, чем в Магаданской.
За материальную точку правомерно принять самолёт, если требуется, например, определить среднюю скорость его движения на пути из Москвы в Новосибирск. Но при вычислении силы сопротивления воздуха, действующей на летящий самолёт, считать его материальной точкой нельзя, поскольку сила сопротивления зависит от формы и скорости движения самолёта.
За материальную точку можно принять самолёт, летящий из одного города в другой
При прямолинейном движении тела достаточно одной координатной оси для определения его положения.
Например, положение тележки с капельницей (рис. 2, б), движущейся по столу прямолинейно и поступательно, в любой момент времени можно определить с помощью линейки, расположенной вдоль траектории движения (тележка с капельницей принимается за материальную точку). Линейку в этом опыте удобно принять за тело отсчёта, а её шкала может служить координатной осью. (Напомним, что телом отсчёта называется тело, относительно которого рассматривается изменение положения других тел в пространстве.) Положение тележки с капельницей будет определяться относительно нулевого деления линейки.
Рис. 2. При поступательном движении тела все его точки движутся одинаково
Но если необходимо определить, например, путь, который прошла тележка за определённый промежуток времени, или скорость её движения, то помимо линейки понадобится прибор для измерения времени — часы.
В данном случае роль такого прибора выполняет капельница, из которой через равные промежутки времени падают капли. Поворачивая кран, можно добиться того, чтобы капли падали с интервалом, например, в 1 с. Посчитав число промежутков между следами капель на линейке, можно определить соответствующий промежуток времени.
Конечно, во многих случаях нельзя непосредственно измерить координаты движущегося тела в любой момент времени. У нас нет реальной возможности, например, расположить измерительную ленту и расставить наблюдателей с часами вдоль многокилометрового пути движущегося автомобиля, плывущего по океану лайнера, летящего самолёта, снаряда, вылетевшего из артиллерийского орудия,различных небесных тел, движение которых мы наблюдаем, и т. д.
Тем не менее знание законов физики позволяет определить координаты тел, движущихся в различных системах отсчёта, в частности в системе отсчёта, связанной с Землёй.
Вопросы
Упражнение 1
1 Поступательное движение — движение тела, при котором прямая, соединяющая любые две точки этого тела, перемещается, оставаясь всё время параллельной своему первоначальному направлению. Поступательным может быть как прямолинейное, так и криволинейное движение. Например, поступательно движется кабина колеса обозрения.