Ši tema bus naudinga ne tik gimnazistams, bet net ir suaugusiems. Be to, straipsnis bus įdomus tėvams, kurie nori paaiškinti savo vaikams paprastus dalykus iš gamtos mokslų. Viena iš labai svarbių temų yra greitis fizikoje.
Gana dažnai mokiniai negali suprasti, kaip išspręsti problemas, atskirti galimus greičių tipus, o dar sunkiau suprasti mokslinius apibrėžimus. Čia viską apsvarstysime prieinamesne kalba, kad viskas būtų ne tik aišku, bet net ir įdomu. Tačiau kai kuriuos dalykus vis tiek reikia atsiminti, nes techniniai mokslai (fizika ir matematika) reikalauja įsiminti formules, matavimo vienetus ir, žinoma, kiekvienos formulės simbolių reikšmes.
Kur tai susitinka?
Pirmiausia prisiminkime, kad ši tema susijusi su tokia fizikos dalimi kaip mechanika, poskyris „Kinematika“. Be to, greičio tyrimas čia nesibaigia, jis bus šiose dalyse:
- optika,
- svyravimai ir bangos,
- termodinamika,
- kvantinė fizika ir pan.
Be to, greičio sąvoka aptinkama chemijos, biologijos, geografijos, informatikos srityse. Fizikoje dažniausiai susiduriama ir nagrinėjama tema „greitis“.nuodugniai.
Be to, šį žodį kasdieniame gyvenime vartojame visi, ypač tarp automobilininkų, transporto priemonių vairuotojų. Net patyrę virėjai kartais vartoja tokią frazę, kaip „kiaušinių b altymus plakite mikseriu vidutiniu greičiu“.
Kas yra greitis?
Greitis fizikoje yra kinematinis dydis. Tai atstumas, kurį kūnas nukeliauja per tam tikrą laikotarpį. Tarkime, jaunas vyras persikelia iš namų į parduotuvę, įveikdamas du šimtus metrų per minutę. Atvirkščiai, jo sena močiutė mažais žingsneliais tą patį maršrutą įveiks per šešias minutes. Tai reiškia, kad vaikinas juda daug greičiau nei jo pagyvenęs giminaitis, nes jis daug labiau išvysto greitį, žengdamas labai greitais ilgais žingsniais.
Tą patį reikėtų pasakyti apie automobilį: vienas automobilis važiuoja greičiau, o kitas lėčiau, nes greičiai skiriasi. Vėliau apžvelgsime daugybę su šia koncepcija susijusių pavyzdžių.
Formulė
Pamokoje mokykloje būtinai atsižvelgiama į fizikos greičio formulę, kad būtų patogu spręsti uždavinius.
- V yra atitinkamai judėjimo greitis;
- S yra atstumas, kurį įveikia kūnas judėdamas iš vieno erdvės taško į kitą;
- t – kelionės laikas.
Reikia prisiminti formulę, nes ji pravers ateityje sprendžiant daugelį problemų ir ne tik. Pavyzdžiui, jums gali kilti klausimas, kaipgreitis iš namų į darbą ar studijų vietą. Tačiau atstumą galite sužinoti iš anksto naudodami žemėlapį išmaniajame telefone ar kompiuteryje arba naudodami popierinį variantą, žinodami mastelį ir turėdami su savimi liniuotę. Tada pažymėkite laiką prieš pradėdami judėti. Atvykę į kelionės tikslą, pažiūrėkite, kiek minučių ar valandų praėjo be sustojimo.
Kuo jis matuojamas?
Greitis dažniausiai matuojamas SI vienetais. Žemiau pateikiami ne tik vienetai, bet ir jų naudojimo pavyzdžiai:
- km/h (kilometras per valandą) – transportas;
- m/s (metras per sekundę) – vėjas;
- km/s (kilometras per sekundę) – kosminiai objektai, raketos;
- mm/h (milimetras per valandą) – skysčiai.
Pirmiausia išsiaiškinkime, iš kur atsirado trupmeninė juosta ir kodėl matavimo vienetas yra būtent toks. Atkreipkite dėmesį į fizikos greičio formulę. Ką tu matai? Skaitiklis yra S (atstumas, kelias). Kaip matuojamas atstumas? Kilometrais, metrais, milimetrais. Vardiklyje atitinkamai t (laikas) - valandos, minutės, sekundės. Vadinasi, kiekio matavimo vienetai yra lygiai tokie patys, kaip pateikti šio skyriaus pradžioje.
Su jumis sutvirtinkime fizikos greičio formulės tyrimą taip: kokį atstumą kūnas įveiks per tam tikrą laikotarpį? Pavyzdžiui, žmogus per 1 valandą nueina 5 kilometrus. Iš viso: žmogaus greitis 5 km/h.
Nuo ko tai priklauso?
Gana dažnai mokytojai užduoda mokiniams klausimą: „Kas lemia greitį?“. Studentai dažnai pasimeta ir nežino, ką pasakyti. Tiesą sakant, viskas yra labaitiesiog. Tiesiog pažiūrėkite į formulę, kad pasirodytų užuomina. Kūno greitis fizikoje priklauso nuo judėjimo laiko ir atstumo. Jei bent vienas iš šių parametrų nežinomas, problemos išspręsti bus neįmanoma. Be to, pavyzdyje galima rasti kitų tipų greičių, kurie bus aptarti tolesnėse šio straipsnio dalyse.
Atliekant daugelį kinematikos užduočių, turite sudaryti priklausomybės grafikus, kur X ašis yra laikas, o Y ašis yra atstumas, kelias. Iš tokių vaizdų nesunkiai galima įvertinti judėjimo greičio pobūdį. Verta paminėti, kad daugelyje profesijų, susijusių su transportu, elektrinės mašinos dažnai naudoja grafiką. Pavyzdžiui, geležinkelyje.
Greičio matavimas tinkamu momentu
Yra ir kita tema, kuri gąsdina vidurinių mokyklų mokinius – momentinis greitis. Fizikoje ši sąvoka apibrėžiama kaip greičio dydžio apibrėžimas momentiniu laikotarpiu.
Pažiūrėkime į paprastą pavyzdį: mašinistas vairuoja traukinį, jo padėjėjas karts nuo karto stebi greitį. Tolumoje yra greitį ribojantis ženklas. Turėtumėte patikrinti, kokiu greičiu dabar važiuoja traukinys. Vairuotojo padėjėjas 16 valandą praneša, kad greitis – 117 km/val. Toks momentinis greitis užfiksuotas lygiai 16 val. Po trijų minučių greitis siekė 98 km/val. Tai taip pat yra momentinis greitis, palyginti su 16 valandų 03 minučių.
Judėjimo pradžia
Be pradinio greičio fizika neatspindi beveik jokio transporto judėjimotechnologija. Kas yra šis parametras? Tai greitis, kuriuo objektas pradeda judėti. Tarkime, automobilis negali akimirksniu pradėti judėti 50 km/h greičiu. Jai reikia paspartinti. Vairuotojui paspaudus pedalą, automobilis pradeda judėti sklandžiai, pavyzdžiui, iš pradžių 5 km/h, vėliau palaipsniui 10 km/h, 20 km/h ir taip toliau (5 km/h yra pradinis greitis).
Žinoma, galite staigiai pradėti, kaip bėgikai-sportininkai, mušdami teniso kamuoliuką rakete, bet vis tiek visada yra pradinis greitis. Pagal mūsų standartus, tik mūsų galaktikos žvaigždės, planetos ir palydovai jo neturi, nes nežinome, kada ir kaip prasidėjo judėjimas. Juk iki mirties kosminiai objektai negali sustoti, jie visada juda.
Tolygus greitis
Greitis fizikoje yra individualių reiškinių ir savybių derinys. Taip pat yra tolygus ir netolygus judėjimas, kreivinis ir tiesinis. Pateiksime pavyzdį: žmogus eina tiesiu keliu tuo pačiu greičiu, įveikdamas 100 metrų atstumą nuo taško A iki taško B.
Viena vertus, jį galima pavadinti tiesiniu ir vienodu greičiu. Bet prie žmogaus pritvirtinus labai tikslius greičio ir maršruto daviklius, matyti, kad skirtumas vis tiek yra. Netolygus greitis yra tada, kai greitis keičiasi reguliariai arba nuolat.
Kasdieniame gyvenime ir technologijose
Fizikoje judėjimo greitis egzistuoja visur. Net mikroorganizmai juda, tegulir labai lėtu tempu. Verta paminėti, kad yra sukimasis, kuriam taip pat būdingas greitis, tačiau yra matavimo vienetas - rpm (apsukimai per minutę). Pavyzdžiui, būgno sukimosi greitis skalbimo mašinoje. Šis matavimo vienetas naudojamas visur, kur yra mechanizmai ir mašinos (varikliai, varikliai).
Geografijoje ir chemijoje
Net vanduo turi judėjimo greitį. Fizika yra tik pagalbinis mokslas gamtoje vykstančių procesų srityje. Pavyzdžiui, vėjo greitis, bangos jūroje – visa tai matuojama įprastais fiziniais parametrais, kiekiais.
Be abejo, daugelis iš jūsų yra susipažinę su fraze „cheminės reakcijos greitis“. Tik chemijoje tai turi kitokią reikšmę, nes tai reiškia, kiek laiko vyks tas ar kitas procesas. Pavyzdžiui, kalio permanganatas greičiau ištirps vandenyje, jei purtysite indą.
Nematomas greitis
Yra nematomų reiškinių. Pavyzdžiui, nematome, kaip juda šviesos dalelės, įvairios spinduliuotės, kaip sklinda garsas. Tačiau jei jų dalelės nejudėtų, gamtoje nebūtų nė vieno iš šių reiškinių.
Informatika
Beveik kiekvienas šiuolaikinis žmogus, dirbdamas kompiuteriu, susiduria su „greičio“sąvoka:
- Interneto greitis;
- puslapio įkėlimo greitis;
- CPU įkėlimo greitis ir pan.
Fizikoje yra daugybė judėjimo greičio pavyzdžių.
Atidžiai perskaitę straipsnį, susipažinote su koncepcijagreičiu, sužinokite, kas tai yra. Tegul ši medžiaga padės nuodugniai išstudijuoti skyrių „Mechanika“, parodyti susidomėjimą ja ir įveikti baimę atsakant į pamokas. Juk greitis fizikoje yra įprasta sąvoka, kurią lengva įsiminti.
