Galerie de cartes mentales Mapa mental de física-movimento
Este é um mapa mental sobre movimento físico, incluindo imagens de movimento, movimento de queda livre, Movimento de arremesso vertical para cima, Perseguindo problemas de encontro e colisão, etc.
Modifié à 2024-02-15 23:49:03Esportes
imagens em movimento
Tempo de deslocamento
①Comece na direção positiva da coordenada de posição e continue a realizar o movimento linear uniforme reverso e cruze a coordenada de posição zero.
②Fique parado
③O objeto começa na coordenada de posição zero e faz um movimento linear uniforme para frente.
④Movimento linear de aceleração uniforme para frente
Interceptação cruzada: representa a posição inicial no tempo t = 0 Interceptação longitudinal: representa o momento em que o deslocamento é zero Inclinação: A inclinação da linha tangente em um determinado ponto da imagem representa a magnitude da velocidade do objeto. A inclinação positiva ou negativa da linha tangente em um determinado ponto do gráfico representa a direção da velocidade do objeto. O ponto de intersecção da imagem xt indica que os dois objetos se encontram Ponto de inflexão: indica uma mudança repentina na direção do movimento de um objeto
velocidade-tempo
sub tópico
① Significa primeiro fazer um movimento linear com desaceleração uniforme na direção para frente e, em seguida, fazer um movimento linear com aceleração uniforme na direção reversa.
②O objeto avança em linha reta com velocidade uniforme
③O objeto parte do repouso e avança em linha reta com aceleração uniforme.
④O objeto sofre movimento de aceleração para frente com aceleração crescente.
Interceptação longitudinal: representa a velocidade inicial do objeto Interceptação cruzada: significa que o objeto começa a cronometrar e então começa a se mover após um período de tempo ou a velocidade do objeto torna-se zero após um determinado período de tempo. O ponto de inflexão da imagem representa: o momento em que a direção da aceleração muda Ponto de intersecção: Indica que dois objetos têm a mesma velocidade A área delimitada pela imagem e o eixo do tempo representa o deslocamento dentro do tempo correspondente (observe a direção, se a área estiver representada acima do eixo do tempo, a direção do deslocamento durante este tempo é a direção positiva, se a área estiver representada abaixo do eixo do tempo eixo do tempo, o deslocamento durante este tempo A direção do deslocamento dentro é a direção negativa)
Nota: A velocidade positiva e negativa representa a direção A imagem v-t só pode descrever o movimento linear, mas não pode descrever o movimento curvo. A imagem vt descreve a mudança na velocidade do objeto com o tempo, mas não representa a trajetória de movimento do objeto.
tempo de aceleração
① Movimento de um objeto com maior aceleração
②O objeto se move a uma velocidade uniforme
③O objeto se move com aceleração decrescente
④Tenha a mesma aceleração
⑤No tempo t1, a aceleração do objeto é a1 (a área da parte sombreada indica a mudança na velocidade da partícula entre 0 e t1)
Interceptação longitudinal: representa a aceleração no tempo t=0 Interceptação cruzada: representa o momento em que a aceleração é zero (a velocidade neste momento não é necessariamente zero) Inclinação: A inclinação da linha tangente em um determinado ponto representa a taxa de variação da aceleração do objeto. Área: representa a mudança na velocidade do objeto △v
imagens de esportes não convencionais
Imagem x/t-t: De x=v0t 1/2 at², podemos obter x/t=v 0 1/2at, e a inclinação da imagem é a/2
Imagem v²-x: v²-v0²=2ax pode obter v²=v0² A inclinação da imagem 2ax é 2a
movimento de queda livre
Características e propriedades condicionais
Condição: O objeto é afetado apenas pela gravidade e começa a cair do repouso.
Características: Quanto mais próximo do equador na Terra, menor será a aceleração da gravidade; quanto mais próximo dos pólos, maior será a aceleração da gravidade; (A velocidade inicial é zero e a aceleração é um movimento linear uniformemente acelerado devido à gravidade)
processo
O processo de queda livre de um objeto a partir do repouso é um processo de movimento de queda livre interceptado no meio. Não é um movimento de queda livre, mas um movimento de lançamento vertical para baixo.
Podemos restaurar o movimento vertical descendente para o movimento de queda livre para cima e então usar as leis do movimento de queda livre para resolver o problema
movimento de arremesso vertical
calcular
Quando o objeto atinge o ponto mais alto, a velocidade é zero, então v0-gt1=0
Depois que o objeto passa pelo processo de subida e descida, o tempo que leva para ele voltar ao local original é t. Durante o processo de subida do objeto, o tempo usado é t - o processo de queda, e o tempo. usado é t2. Então, t 2 = t-t1 (o deslocamento é zero v0-1 /2gt²=0)
A altura máxima de um objeto subindo é a altura quando a velocidade diminui para zero, então v=0 (v0²-v²=2gh)
Pensamento simétrico
Tempo de subida e tempo de queda (mesmo período)
Velocidade: a velocidade com que um objeto sobe e desce através do mesmo ponto, igual em magnitude e oposta em direção.
As mudanças na energia potencial gravitacional na mesma seção de subida e descida são iguais e iguais a mgh
Perseguindo o problema de colisão do encontro
Ideias
Ao mesmo tempo e no mesmo lugar
ao mesmo tempo e em lugares diferentes
Mesmo lugar, mas horário diferente
lugares diferentes em momentos diferentes
método
b persegue a. Quando a distância entre os dois objetos é X0 e Va=Vb, se xa x0<xb, eles podem alcançá-los. Se xa x0=xb, não haverá colisão. Se xa x0>xb, ele não poderá alcançar.
Se o objeto perseguido se mover em linha reta com desaceleração uniforme, você deve prestar atenção para determinar se o objeto parou de se mover antes de alcançá-lo por trás.
Melhor valor
Se dois objetos podem se encontrar, então quando a velocidade dos dois objetos for igual, a velocidade entre os dois objetos terá um valor máximo
Se dois objetos não puderem se encontrar, então quando a velocidade dos dois objetos for igual, a distância entre os dois objetos terá um valor mínimo
Nota: Quando o perseguidor está se movendo em linha reta com desaceleração uniforme, ou a pessoa perseguida está se movendo em linha reta com aceleração uniforme, um segundo encontro pode ocorrer no primeiro encontro, se a velocidade do perseguidor for maior que. duas vezes a velocidade do perseguidor, ocorrerá um segundo encontro.
Movimento linear de velocidade uniforme
Pensamento reverso
Nem a quantidade conhecida nem a quantidade desconhecida envolvem velocidade inicial.
Movimento linear uniformemente desacelerado com velocidade final zero
saco de papel
Propósito: (1): Praticar ainda mais o uso de contadores de pontos, processamento de dados em fita de papel e métodos de medição de velocidade instantânea. (2): Use fita de papel pontilhada para estudar o movimento do carro e analisar a lei da velocidade do carro mudando com o tempo. equipamento experimental: Uma longa tábua de madeira com uma roldana, um carrinho, um fio fino com um pequeno gancho, vários códigos de gancho, um temporizador de pontilhamento, fita de papel, uma balança, fios e uma fonte de alimentação CA. Princípio experimental: Conecte a fita de papel ao objeto em movimento e passe-a pelo cronômetro. Dessa forma, os pontos na fita de papel não apenas registram o tempo de movimento do objeto, mas também representam correspondentemente a posição do objeto em movimento em momentos diferentes. Estuda a situação desses pontos e consegue compreender o movimento dos objetos. Etapas experimentais: (1): Coloque a longa tábua de madeira com a polia na mesa experimental e faça com que a polia se estenda para fora da mesa. Fixe o temporizador de pontilhamento na extremidade da longa tábua de madeira sem a polia e conecte o circuito, conforme mostrado. na Figura 1: (2): Amarre um barbante no carrinho, cruze o barbante na polia e pendure um gancho adequado por baixo. Depois de soltar, veja se o carro consegue acelerar e deslizar equilibradamente na placa de madeira, depois passe a fita de papel pelo cronômetro de pontilhamento e fixe uma das pontas da fita de papel na parte traseira do carro. (3): Pare o carro no cronômetro de pontilhamento, ligue a energia primeiro e depois solte o carro para deixá-lo arrastar a fita de papel. O cronômetro de pontilhamento imprimirá uma fileira de pequenos pontos na fita de papel e depois seguirá. o mesmo método (não alterar o número de códigos de gancho) e perfure duas fitas de papel. Escolha a mais nítida dentre essas três fitas e grave-a como fita I. (4): Adicione um código de gancho e perfure a fita de papel II de acordo com o método acima. (5): Reduza um código de gancho com base na fita de papel I e ainda pressione a fita de papel III de acordo com o método acima. (6): Organizar equipamentos. Precauções: (1) Paralelo: A fita de papel e o barbante devem estar paralelos ao quadro. (2) Um primeiro, um último: Durante o experimento, a energia deve ser ligada primeiro e, em seguida, o carro deve ser movido após o experimento, a energia deve ser desligada primeiro e depois a fita de papel deve ser retirada; (3) Evitar colisões: Pare o carrinho antes de chegar ao final da prancha longa para evitar que o código do gancho caia no chão e o carrinho colida com a polia. (4) Reduzir erros: A aceleração do carro deve ser adequadamente grande para reduzir o erro de medição do comprimento. A aceleração deve ser suficiente para identificar claramente cerca de 6 a 7 pontos de contagem em uma fita de papel de cerca de 50 cm. (5) Esclareça o intervalo: Para distinguir entre os pontos impressos pelo cronômetro e os pontos de contagem selecionados manualmente, geralmente é feito um ponto de contagem a cada quatro pontos na fita de papel, ou seja, o intervalo de tempo é T=0,02×5s= 0,1s. (6) Trace os pontos com cuidado: É melhor usar papel milimetrado ao traçar os pontos e selecionar as unidades apropriadas nos eixos vertical e horizontal. Trace os pontos cuidadosamente com um lápis fino.
O significado dos pontos na fita de papel: (1): Indica a posição do objeto conectado à fita de papel em diferentes momentos. (2): Estudando os intervalos entre os pontos da fita de papel, o movimento do objeto pode ser avaliado. (3): O intervalo de tempo entre a contagem dos pontos pode ser determinado utilizando os pontos impressos na fita de papel. Seleção de fita de papel: Escolha uma fita de papel ideal entre as três fitas de papel, descarte alguns pontos densos no início e encontre um ponto de partida na parte de trás onde seja conveniente para a medição determinar o ponto de contagem. Para facilitar o cálculo e reduzir erros, costuma-se utilizar o tempo de cinco pontos consecutivos como intervalo de tempo, ou seja, = T = 0,1s. Como coletar dados: Conforme mostrado na Figura 2, em vez de medir diretamente a distância entre dois pontos de contagem, devemos primeiro medir a distância de cada ponto de contagem até o ponto zero do tempo, x1, x2, x3, x4... e depois calcular a distância entre os pontos de contagem. dois pontos de contagem adjacentes distância entre pontos de contagem. Δx1=x1,Δx2=x2−x1,Δx3=x3−x2,Δx4=x4−x3,Δx5=x5−x4.
Método médio: As velocidades correspondentes aos pontos de contagem da fita de papel mostrados na Figura 6, ,,,1,2,3,4,5... são respectivamente ,,,,v1,v2,v3,v4,v5...T é o tempo entre o intervalo de tempo dos pontos de contagem. a1=v2−v1T,a2=v3−v2T,a3=v4−v3T,…,an=vn 1−vnT.a¯=a1 a2 ... ann=(v2−v1) (v3−v2) ... (vn 1−vn)nT=vn 1−vnT A partir dos resultados, pode-se observar que apenas v1 e vn 1 realmente participam do cálculo, e a velocidade instantânea dos pontos intermediários não desempenha um papel no cálculo. Método diferença por diferença: Então: a1=Δx4 Δx13T2, a2=Δx5 Δx23T2, a3=Δx6 Δx33T2, então: a=a1 a2 a33=(Δx4 Δx5 Δx6)−(Δx1 Δx2 Δx3)9T2
Movimento linear de velocidade uniforme
A relação entre velocidade e tempo
v=v0 em
Quando a=0, v=v0 (movimento linear uniforme)
Quando v0=0, v=at (movimento linear uniformemente variável começando do repouso)
v0, v e a são todos vetores, e a direção de v0 é a direção positiva.
a> 0 —— movimento linear uniformemente acelerado
a<0——Movimento linear com desaceleração uniforme
v>0——v e v0 estão na mesma direção
v<0——V e v estão em direções opostas
A relação entre deslocamento e tempo
x=v0t 1/2at²
Quando a=0, x=v0t (movimento linear uniforme)
Quando v0 = 0, x = 1/2 em & sup2 (movimento linear uniformemente variável começando do repouso)
especial
Depois de desacelerar uniformemente até zero, o movimento para e a aceleração a desaparece repentinamente. Preste atenção ao tempo real do movimento ao resolver o problema. (Este estágio pode ser considerado como um movimento linear uniformemente acelerado com a velocidade inicial na direção reversa sendo zero e a aceleração inalterada)
Ao estudar o movimento de objetos, preste atenção aos sinais positivos e negativos de vetores como x, v, a, etc.
v0, a e x são todos vetores e geralmente a direção de v0 é a direção positiva.
Se o objeto se move em linha reta com aceleração uniforme - a e v0 estão na mesma direção, a assume um valor positivo (a direção de v0 é a direção positiva)
Se o objeto se move em linha reta com desaceleração uniforme - a e v0 são opostos, a assume um valor negativo (a direção de v0 é a direção positiva)
Se o resultado calculado do deslocamento for positivo, significa que a direção do deslocamento é igual à direção positiva especificada.
Se o resultado do cálculo do deslocamento for negativo, significa que a direção do deslocamento é oposta à direção positiva especificada.
A relação entre velocidade e deslocamento
v² -v 0²=2ax
v=v 0 em
x = v0t 1/2 em ^ 2
Se v0=0, então v²=2 machado
Velocidade média e deslocamento
x=(v0 v)t/2
V=v 0 em
x=v0t 1/2at²
Se v0=0, então x=vt/2
Relação proporcional de deslocamento igual (velocidade inicial é zero)
A razão das velocidades instantâneas quando ocorre deslocamento igual contínuo v1: v2: v3:...: vn=√1: √2: √3:...: √n
A razão entre o tempo necessário para o deslocamento de x, 2x, 3x,...,nx t1:t2:t3:...:tn=√1:√2:√3:...:√n
A razão de tempo para deslocamentos iguais contínuos t1: t2: t3:...: tn=√1: (√2-√1): (√3-√2): (√n-√n-1)
Relação proporcional isócrona (velocidade inicial é zero)
A razão entre a velocidade instantânea no final de T, no final de 2T, no final de 3T, ..., e no final de nT v1: v2: v3: ..., vn=1:2:3:
Dentro do primeiro T, dentro do segundo T, dentro do segundo T..., a razão dos deslocamentos dentro do enésimo T x1:x2:x3:...:xn=1²:2²:3²:...:n²
Dentro do primeiro T, dentro do segundo T, dentro do terceiro T,..., a razão dos deslocamentos dentro do enésimo T x1:x2:x3:...:xn=1:3:5:...: (2n-1)
Velocidade média e velocidade mediana
Velocidade intermediária: a velocidade instantânea no tempo médio = a velocidade média de um objeto movendo-se em linha reta a uma velocidade uniforme durante um período de tempo = metade da soma dos vetores de velocidade no início e no final deste período de tempo
Velocidade média: Para um objeto se movendo em linha reta a uma velocidade uniforme, a velocidade do ponto médio do deslocamento durante um período de movimento v=√v1² v2²/2
Temporizador de pontos
Temporizador de pontos
Temporizador de faísca
Corrente alternada 220V
Método de fazer: gerar faíscas periodicamente
Ciclo de pontilhamento: 0,02s
Temporizador de pontilhamento eletromagnético
Corrente alternada 4 ~ 6V
A agulha vibratória vibra para cima e para baixo periodicamente
Ciclo de pontilhamento: 0,02s
velocidade e aceleração
Velocidade e velocidade
velocidade
velocidade instantânea
A direção é a direção do movimento do ponto
Quando o intervalo de tempo é muito pequeno, a velocidade média é igual à velocidade instantânea
Descreva aproximadamente a velocidade média do movimento de um objeto dentro de um determinado período de tempo
Unidade: m/s
velocidade média
Velocidade média = deslocamento/tempo (no cálculo deve-se determinar a direção da velocidade)
A direção é a mesma que a direção do deslocamento
Descrever com precisão a rapidez com que um objeto está se movendo em um determinado momento
Unidade: m/s
Quando a distância de um objeto em um determinado estágio é zero, a velocidade média do objeto deve ser zero. Quando a distância de um objeto não é zero em um determinado estágio, visto que o deslocamento não é necessariamente zero, a velocidade média do objeto também não é necessariamente zero.
Uma quantidade física que descreve a velocidade e a direção do movimento de um objeto, que é um vetor
mudança de velocidade
A quantidade física que descreve a mudança na velocidade de um objeto é uma quantidade de processo
△V=V-V0
Unidade: m/s
△V é obtido realizando a operação vetorial em v e △V=a△t. Sabemos que △V é determinado por a e △t.
Direção: determinada pela direção da aceleração
avaliar
A quantidade física que descreve a velocidade do movimento de um objeto é uma quantidade escalar
Velocidade média = distância/tempo
Movimento linear uniforme
Movimento linear com velocidade e direção constantes
x=vt
A imagem vt do movimento linear uniforme é uma linha reta paralela ao eixo do tempo, e seu deslocamento é numericamente igual à área do retângulo cercado pelo gráfico vt e o eixo do tempo correspondente.
aceleração
Aceleração é a taxa de variação da velocidade
A quantidade física que descreve a velocidade de mudança de velocidade de um objeto é uma quantidade de estado.
Definição: a=△v/△t
Unidade: m/s²
A aceleração é um vetor cuja direção é consistente com a direção da mudança de velocidade.
Determinado por F combinado/m
tempo e deslocamento
tempo e momento
intervalo de tempo
Uma medida da duração do processo através do qual as coisas se movem, se desenvolvem e mudam.
Um segmento de linha na linha do tempo.
tempo
Os vários estados e sequências pelos quais as coisas passam em seu movimento, desenvolvimento e mudança.
Exibe um momento de movimento ou um ponto na linha do tempo.
distância e deslocamento
distância
O comprimento da trajetória do objeto
Escalar, sem direção
Representa o comprimento da trajetória do objeto
Deslocamento
Um segmento de linha direcionado da posição inicial até a posição final
Vetor, com direção, da posição inicial até a posição final
Descrever mudanças na posição relativa dos objetos
Em geral, o deslocamento é menor que a distância. No movimento linear unidirecional, o deslocamento é igual à distância.
Ponto de massa e quadro de referência
partícula
Usado para substituir o ponto onde o objeto tem massa
Ao estudar o movimento de um objeto, se a forma e o tamanho do objeto tiverem influência insignificante sobre o objeto em estudo, ele poderá ser considerado uma partícula.
Sistema de referência e sistema de coordenadas
Sistema de Referência
Definição: Um objeto selecionado como referência e considerado estacionário ao descrever o movimento de um objeto.
Ao comparar o movimento de dois objetos, o mesmo referencial deve ser selecionado.
Se diferentes objetos forem selecionados como referencial, a descrição do movimento do mesmo objeto pode ser diferente. O solo é geralmente usado como referencial.
Sistema de coordenadas
Tente descrever a posição e as mudanças na posição dos objetos tanto quanto possível.
É dividido em sistema de coordenadas retangulares, sistema de coordenadas planas e sistema de coordenadas tridimensionais espaciais.
Três elementos: origem, direção positiva e comprimento unitário