Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza...

17
Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări efectuate de punctul material. VALERICA BABAN VALERICA BABAN, UMC 19.10.2016

Transcript of Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza...

Page 1: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia.Tipuri de mişcări efectuate de punctul material.

VALERICA BABAN

VALERICA BABAN, UMC19.10.2016

Page 2: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

Sumar

Viteza medie. Viteza momentană.

Acceleraţia.

Mişcare rectilinie uniformă.

Mişcarea rectilinie uniform variată.

Mişcarea relativă.

VALERICA BABAN, UMC19.10.2016

Page 3: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

Viteza medie

19.10.2016 VALERICA BABAN, UMC

𝒗 =𝒗𝒂𝒓𝒊𝒂ţ𝒊𝒂 𝒄𝒐𝒐𝒓𝒅𝒐𝒏𝒂𝒕𝒆𝒊

𝒊𝒏𝒕𝒆𝒓𝒗𝒂𝒍𝒖𝒍 𝒅𝒆 𝒕𝒊𝒎𝒑=

∆𝒙

∆𝒕= 𝑥1−𝑥0

𝑡1−𝑡0=

5𝑚−0𝑚

1𝑠−0𝑠= 5m/s

Viteza medie

𝑣 =∆𝑥

∆𝑡= 𝑥2−𝑥0

𝑡2−𝑡0=

20𝑚−0𝑚

2𝑠−0𝑠= 10m/s

Pe intervatul (0-1)s

Pe intervatul (0-2)s

Page 4: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

Cum calculăm viteza medie dacă avem un grafic x-t

VALERICA BABAN

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0 1 2 3 4 5 6 7

x(m

)

Timp (s)

x -t

Δx

Δt

𝑣 =∆𝑥

∆𝑡=

60𝑚 − 10𝑚

5𝑠 − 2𝑠=

50𝑚

3𝑠= 16,6 m/s

2. Care este viteza medie între 𝑡0=1s and t = 6s?

1. Care este viteza medie între 𝑡0=2s and t = 5s?

Page 5: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

Viteza momentană/instantanee

19.10.2016 VALERICA BABAN, UMC

Viteza momentană reprezintă viteza unui mobil la un moment de timp bine determinat.

vitezometru

v = lim∆𝑡→0

∆𝑥

∆𝑡=

𝑑𝑥

𝑑𝑡

Page 6: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

Cum se calculează viteza momentană

19.10.2016 VALERICA BABAN, UMC

1. Dacă avem relaţia matematică care exprimă coordonata mobilului în funcţie de timp.

𝑥 = 3𝑡4 - 2t +9

𝑥 = - 2t +9

𝑥 = sin(5t)

𝑣 = 𝑥 , =𝑑𝑥

𝑑𝑡= 12𝑡3 - 2

𝑣 = 𝑥 , =𝑑𝑥

𝑑𝑡= - 2

𝑣 = 𝑥 , =𝑑𝑥

𝑑𝑡= 5 cos 5𝑡

𝑥 = 2𝑡2 + 5t +10 𝑣 = 𝑥 , =𝑑𝑥

𝑑𝑡= 4𝑡 + 5

Page 7: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

Cum se calculează viteza momentană

19.10.2016 VALERICA BABAN, UMC

2. Dacă avem un grafic x-t.

Viteza momentană la t = 6s

Desenăm tangenta la grafic la momentul la caredorim să calculăm viteza şi calculăm panta tangentei

𝑣 = 𝑡𝑔𝛽 =∆𝑥

∆𝑡=

20𝑚

1,75𝑠= 11,4m/s

Viteza momentană la t = 9s

𝑣 = 𝑡𝑔𝛼 =∆𝑥

∆𝑡=

20𝑚

2𝑠= 10m/s

Page 8: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

Acceleraţia medie

VALERICA BABAN

t(s) v(m/s)

0 0

1 2

2 5

3 10

4 14

5 20

1. Viteza creşte

t(s) v(m/s)

0 40

1 25

2 20

3 10

4 8

5 2

2. Viteza descreşte 𝒂 =∆𝒗

∆𝒕=

𝒗−𝒗𝟎

𝒕−𝒕𝟎(𝒎

𝒔𝟐)

Accelerare Decelerare/încetinire

1. t = 2s and 𝑡0= 0s

𝑎 =𝑣 − 𝑣0𝑡 − 𝑡0

=

5𝑚𝑠 − 0𝑚/𝑠

2𝑠 − 0𝑠= 2,5 m/𝑠2

2. t = 2s and 𝑡0= 0s

𝑎 =𝑣 − 𝑣0𝑡 − 𝑡0

=

20𝑚𝑠 − 40𝑚/𝑠

2𝑠 − 0𝑠= −10 m/𝑠2

Page 9: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

Acceleraţia momentană/instantanee

19.10.2016 VALERICA BABAN, UMC

𝑥 = 3𝑡4 - 2t +9

𝑥 = - 2t +9

𝑥 = sin(5t)

𝑣 = 𝑥 , =𝑑𝑥

𝑑𝑡= 12𝑡3 -2

𝑣 = 𝑥 , =𝑑𝑥

𝑑𝑡= - 2

𝑣 = 𝑥 , =𝑑𝑥

𝑑𝑡= 5 cos 5𝑡

𝑥 = 2𝑡2 + 5t +10 𝑣 = 𝑥 , =𝑑𝑥

𝑑𝑡= 4𝑡 + 5

a = lim∆𝑡→0

∆𝑣

∆𝑡=

𝑑𝑣

𝑑𝑡

𝑎 = 𝑣 , =𝑑𝑣

𝑑𝑡= 36𝑡2

𝑎 = 𝑣 , =𝑑𝑣

𝑑𝑡= 4

𝑎 = 𝑣 , =𝑑𝑣

𝑑𝑡= 0

𝑎 = 𝑣 , =𝑑𝑣

𝑑𝑡= -25 sin 5𝑡

Page 10: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

Mişcarea rectilinie uniformă - MRU

VALERICA BABAN

t(s) v(m/s) x(m)

0 5 0

1 5 5

2 5 10

3 5 15

4 5 20

... ... ...

0

5

10

15

20

25

30

0 1 2 3 4 5 6

x(m

)

t(s)

Grafic x-t

0

1

2

3

4

5

6

0 1 2 3 4 5 6

v(m

/s)

t(s)

Grafic v-t

𝒙 = 𝒙𝟎 + 𝒗𝒕x – coordonata la momentul t𝒙𝟎 - coordonata la momentul initialv - viteza

Page 11: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

Mişcarea cu acceleraţie constantă

VALERICA BABAN

t(s) v(m/s) a(m/s2) x(m)0 0 5 0.00

1 5 5 2.502 10 5 10.00

3 15 5 22.50

4 20 5 40.005 25 5 62.506 30 5 90.00

0

1

2

3

4

5

6

0 2 4 6

a(m

/s2

_

t(s)

a-t

0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6

v(m

/s)

t(s)

v - t

-10.00

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

0 1 2 3 4 5 6

x(m

)

t(s)

x - t

𝒙 = 𝒙𝟎 + 𝒗𝟎𝒕 +𝟏

𝟐𝒂𝒕𝟐

𝒗 = 𝒗𝟎 + 𝒂𝒕𝒙𝟎 = 𝒄𝒐𝒐𝒓𝒅𝒐𝒏𝒂𝒕𝒂 𝒊𝒏𝒊ţ𝒊𝒂𝒍ă𝒗𝟎 = 𝒗𝒊𝒕𝒆𝒛𝒂 𝒊𝒏𝒊ţ𝒊𝒂𝒍ă𝒂 = 𝒂𝒄𝒄𝒆𝒍𝒆𝒓𝒂ţ𝒊𝒆𝒕 = 𝒕𝒊𝒎𝒑

Mişcare uniform accelerată

parabola

Page 12: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

VALERICA BABAN

-10.00

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

0 1 2 3 4 5 6

x(m

)

t(s)

poziţie - timp

0

5

10

15

20

25

30

0 1 2 3 4 5 6

v(m

/s)

t(s)

viteză - timp

Comparaţie între mişcarea uniformă şi uniform accelerată

Mişcare uniformă

Mişcare uniform accelerată

parabola

t(s) v(m/s) x(m)

0 5 0

1 5 5

2 5 10

3 5 15

4 2 20

... ... ...

t(s) v(m/s) a(m/s2) x(m)0 0 5 0.00

1 5 5 2.502 10 5 10.003 15 5 22.50

4 20 5 40.005 25 5 62.50

6 30 5 90.00

Mişcare uniformă

Mişcare uniform accelerată

Mişcare uniform accelerată

Mişcare uniformă

Page 13: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

VALERICA BABAN

t(s) v(m/s) a(m/s2) x(m)0 40 -51 -52 -53 -54 -5

0

1

2

3

4

5

6

0 2 4 6

a(m

/s2

_

t(s)

a-t

𝒙 = 𝒙𝟎 + 𝒗𝟎𝒕 +𝟏

𝟐𝒂𝒕𝟐

𝒗 = 𝒗𝟎 + 𝒂𝒕

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25

v(m

/s)

t(s)

v - t

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

x(m

)

t(s)

x-t

??

Mişcarea cu acceleraţie constantăMişcare uniform încetinită

Page 14: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

Mişcarea relativă

19.10.2016 VALERICA BABAN, UMC

1) O barcă cu motor se deplasează cu viteza constantă 𝑣𝑏 = 10m/s faţă de un râu cu lăţime L = 2km care curge cuviteza 𝑣𝑎𝑝ă = 2m/s . Barca are de parcurs distanţa d = 20km dintre două porturi dus întors.

Calculaţi timpul necesar bărcii pentru a parcurge această distanţă.

2) Barca este orientată perpendicular faţă de tărm dorind să traverseze râul. Calculaţi cu cât se deplaseazăBarca în aval în acest caz. În cât timp traversează râul?

3) Cum trebuie orientată barca astfel încât să ajungă pe celălalt mal exact în punctul opus celui din care pleacă? În cât timp traversează râul în acest caz?

Page 15: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

19.10.2016 VALERICA BABAN, UMC

Page 16: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

19.10.2016 VALERICA BABAN, UMC

Page 17: Mişcarea mecanică.Viteza. Acceleraţia. Tipuri de mişcări ... · Sumar Viteza medie. Viteza momentană. Acceleraţia. Mişcare rectilinie uniformă. Mişcarea rectilinie uniform

19.10.2016 VALERICA BABAN, UMC