🔴 Курс ОГЭ-2024 по физике. Урок №5. Движение по окружности. Вращательное движение | Бегунов М.И.

• Приветствие на канале ЕГЭ и ОГЭ по физике.  

• Начало пятого урока по подготовке к ОГЭ по физике.  

• Тема урока: движение по окружности и вращательное движение.  

• Проверка связи и видимости.  

• Напоминание о публикации списка заданий перед уроком.  

• Рекомендация работать в интерактивном режиме, задавая вопросы в чате.  

• Обзор тем предыдущих уроков: кинематика равномерного и ускоренного движения, относительность механического движения и свободное падение.  

• Подготовка к изучению движения по окружности и вращательного движения.  

• Обсуждение понятий перемещения, пройденного пути, скорости и уравнений координат.  

• Применение этих понятий к движению по окружности сталкивается с трудностями.  

• Пример движения материальной точки по окружности радиусом R.  

• Направление вектора скорости меняется при криволинейном движении.  

• Перемещение тела по окружности сложно описывать с помощью привычных понятий.  

• Используется другой подход для описания движения по окружности.  

• Описание движения тела по окружности через угол поворота радиуса.  

• Пример: угол поворота 90 градусов соответствует определенному положению тела.  

• Введение понятия угла поворота и его обозначение греческой буквой φ.  

• В системе СИ углы измеряются в радианах, а не в градусах.  

• Один радиан равен центральному углу, опирающемуся на дугу длиной радиуса.  

• Формула для расчета длины дуги через радиус и центральный угол.  

• Один радиан равен 180/π градусов.  

• Один градус равен π/180 радиан.  

• Пример расчета угла в радианах и градусах.  

• Угол поворота φ измеряется в радианах, но является безразмерной величиной.  

• Пример с коэффициентом трения, который не имеет единицы измерения.  

• Угол поворота как безразмерная величина.  

• Определение угловой скорости как отношения угла поворота ко времени.  

• Обозначение угловой скорости буквой ω.  

• Единица измерения угловой скорости: радиан в секунду.  

• Угловая скорость связана с линейной скоростью тела по окружности.  

• Пример на рисунке: одинаковые скорости в точках A и B.  

• Формула для нахождения линейной скорости через угловую скорость.  

• Различие между обычной скоростью и угловой скоростью.  

• Введение понятия линейной скорости v.  

• Формула для нахождения линейной скорости через пройденный путь и время.  

• Путь как длина дуги, умноженная на радиус.  

• Угловая скорость как угол поворота, деленный на время.  

• Формула v = ωr, где ω - угловая скорость, r - радиус.  

• Определение периода вращения t.  

• Два способа определения периода: через количество оборотов и через время одного оборота.  

• Формула t = T/n, где T - полное время, n - количество оборотов.  

• Определение частоты обращения ν.  

• Формула ν = 1/T, где T - период.  

• Два способа нахождения частоты: через количество оборотов и время.  

• Формула для единицы измерения частоты.  

• Введение единицы измерения герц Гц.  

• Различие между единицами измерения угловой скорости и частоты.  

• Скорость точек рабочей поверхности наждачного круга не должна превышать 35 м/с.  

• Допустима ли посадка круга на вал электродвигателя с частотой 1400 об/мин?  

• Перевод частоты в герцы: 1400 об/мин = 23.3 Гц.  

• Максимальная скорость крайних точек круга 35 м/с.  

• Допустимая скорость: 22 м/с, что меньше максимальной.  

• Недопустимая скорость: 44 м/с, что больше максимальной.  

• Частота обращения воздушного винта самолета 1500 об/мин.  

• Сколько оборотов делает винт на пути 900 км при скорости полета 1800 км/ч?  

• Время движения самолета: 900 км / 1800 км/ч = 0.5 часа.  

• Количество оборотов: 1500 об/мин * 30 минут = 45000 оборотов.  

• Вращательное движение: все точки описывают окружности в параллельных плоскостях.  

• Центры окружностей лежат на одной прямой, называемой осью вращения.  

• У каждой точки твердого тела одинаковая частота, период и угловая скорость.  

• Линейные скорости точек зависят от радиусов окружностей.  

• Рассматривается задача о вращении тел с использованием шкивов.  

• Шкивы соединены с помощью временных передач.  

• Необходимо найти частоту вращения шкива 4 при известных данных о шкивах 1-4.  

• Шкивы представляют собой колеса с желобом для ремня или цепи.  

• Ременная передача позволяет передавать движение без проскальзывания.  

• Шкивы 2 и 3 жестко укреплены на одном валу.  

• Линейные скорости крайних точек шкивов 1 и 2 одинаковы.  

• Угловая скорость шкива 2 равна 300 об/мин.  

• Шкивы 2 и 3 считаются единым твердым телом.  

• Шкивы 3 и 4 соединены ремнем, поэтому их линейные скорости одинаковы.  

• Угловая скорость шкива 4 равна 60 об/мин.  

• Можно использовать шестерни вместо шкивов.  

• При сцепке шестеренок они будут вращаться в противоположные стороны.  

• Две шестерни сцеплены и вращаются вокруг неподвижной оси.  

• Радиус меньшей шестерни равен 4 см.  

• Тело движется по окружности с постоянной по модулю скоростью.  

• Ускорение направлено в сторону изменения направления вектора скорости.  

• Нормальное ускорение отвечает за изменение направления вектора скорости.  

• Находим разность векторов: вычитаем из вектора в два вектор в один.  

• Вектор в один умножаем на минус единицу, чтобы получить вектор в один, направленный в противоположную сторону.  

• Длина вектора в один остается такой же.  

• Ускорение меняется, поэтому используем усредненное значение.  

• Для точного значения ускорения берем меньший интервал времени.  

• Ускорение за очень короткое время почти не отличается от фактического ускорения в данный момент.  

• Центростремительное ускорение направлено вдоль радиуса окружности.  

• Это ускорение отвечает за изменение направления вектора скорости.  

• Формула центростремительного ускорения: a = v^2/r.  

• Пример расчета центростремительного ускорения поезда.  

• Пример расчета центростремительного ускорения турбины.  

• Пример расчета уменьшения центростремительного ускорения при изменении скорости и радиуса.  

• Задание на соответствие формул и величин.  

• Пример задачи на изменение частоты обращения и модуля центростремительного ускорения.  

• Диск вращается вокруг оси, и его угловая скорость одинакова во всех точках.  

• Центр стремительного ускорения уменьшается по мере приближения к оси вращения.  

• Тело движется по криволинейной траектории с разными скоростями на разных участках.  

• Радиусы кривизны траектории в разных точках различаются.  

• Центростремительное ускорение зависит от радиуса кривизны и скорости тела.  

• На участке AB ускорение тела не равно нулю, несмотря на постоянную скорость.  

• На участке BG вектор скорости меняется, что влияет на направление ускорения.  

• Центростремительное ускорение в точке 2 больше, чем в точке 1, из-за меньшего радиуса кривизны.  

• Вектор скорости тела направлен по касательной к траектории.  

• На участке AB тело разгоняется, что приводит к изменению модуля скорости.  

• Ускорение тела можно разделить на центростремительное и тангенциальное.  

• Автомобиль движется по закругленному участку дороги с радиусом 25 метров.  

• Время преодоления участка равно 6 секунд.  

• Решение задачи включает использование формул для нахождения времени и ускорения.  

• Диск радиусом 60 см вращается с частотой 30 об/мин.  

• Линейная скорость точек диска, наиболее удаленных от центра, равна 1.9 м/с.  

• Решение: угловая скорость равна 2π, радиус 0.6 м, частота 0.5 об/с.  

• Линейная скорость равна угловой скорости, умноженной на радиус.  

• Формула: v = ωr.  

• Пример расчета: 2π × 0.5 × 0.6 = 1.9 м/с.  

• Для решения задач нужно практиковаться.  

• Пример задачи: нахождение времени движения автомобиля.  

• Формула: время = путь / скорость.  

• Автомобиль начинает движение из состояния покоя и увеличивает скорость до 36 км/ч.  

• Формула: ускорение = v² - v₀² / 2a.  

• Пример расчета: a = 10² / 2 × 1000 = 0.05 м/с².  

• Автобус тормозит с 54 км/ч до остановки за 10 секунд.  

• Формула: путь = v₀t / 2.  

• Пример расчета: путь = 15 × 10 / 2 = 75 м.  

• График зависимости скорости от времени.  

• Площадь под графиком равна пути.  

• Пример расчета: путь = 1/2 × 15 × 10 = 75 м.  

• Призыв к активности на канале.  

• Анонс следующей трансляции.  

• Благодарность за внимание и прощание.