Главная идея

Траекторию выбирает сила

Если сила лежит на одной прямой со скоростью, тело движется по прямой. Если сила направлена под углом к скорости, траектория искривляется. Сама скорость в каждой точке направлена по касательной.

F ∥ v → прямая F под углом к v → кривая v — по касательной
01

Траектория и вид движения

Траектория — линия, по которой движется тело. Прямая траектория означает прямолинейное движение, кривая — криволинейное. Вид зависит и от системы отсчёта.

02

Скорость по касательной

В каждой точке криволинейной траектории мгновенная скорость направлена по касательной. Поэтому искры с точила и брызги с колеса летят по прямым линиям.

03

Две составляющие силы

Составляющая силы вдоль скорости меняет модуль скорости. Составляющая поперёк скорости меняет направление скорости и искривляет траекторию.

04

Путь больше перемещения

На дуге путь — длина кривой, а перемещение — прямой отрезок от начала до конца. Поэтому путь больше модуля перемещения. Длина окружности C = 2πR, поэтому для полуокружности l = C/2 = πR, а s = 2R (диаметр).

Ловушка: короткий удар не делает траекторию кривой надолго. После удара сил нет, и тело снова движется по инерции по прямой. Для кривой нужна сила, которая действует во время движения.
Управляемая модель

Сила и траектория

без трения и сопротивления
Движение тела под действием силы Шар движется по траектории, синяя стрелка показывает скорость, розовая стрелка показывает силу v F
скорость v сила F (ускорение a) траектория
Время0,0 с
Скорость0,0 м/с
Угол между F и v—
Выбери условия и сделай прогноз: вывод появится после опыта.
Решаем вместе

Четыре разобранные задачи

Изучено: 0/4

Сначала попробуй решить задачу сам. Затем открывай шаги разбора по одному и сравнивай свой ход мысли.

Сила → угол → вывод

Алгоритм определения движения

  1. 1

    Найди силу

    Какая равнодействующая сила действует на тело во время движения? Если её нет или она равна нулю, движение равномерное и прямолинейное.

  2. 2

    Нарисуй скорость

    Скорость в данной точке направь по касательной к траектории или по линии движения.

  3. 3

    Сравни углы

    Угол между силой и скоростью 0° или 180° — траектория прямая. Любой другой угол — траектория искривляется.

  4. 4

    Скажи, что меняется

    Составляющая вдоль скорости меняет модуль скорости, составляющая поперёк меняет направление.

Дуга: путь и перемещение

Самостоятельная работа

Двенадцать задач с проверкой и разбором

Верно: 0/12

Принимаем π = 3,14 и g = 10 м/с². Десятичную дробь можно вводить через запятую или точку. После первой проверки открывается полный разбор задачи.