MRU  -  MIŞCAREA RECTILINIE UNIFORMĂ   

Teoria lucrării

Conform principiului inerţiei, un punct material izolat   se mişcă rectiliniu şi uniform. În acest caz vectorul viteză   este constant iar viteza medie coincide cu viteza momentană:

 

Se obţine:   relaţie ce reprezintă legea de mişcare a mişcării rectilinii uniforme, unde:

- x este coordonata corpului la momentul t; 

- coordonata corpului la momentul iniţial

- v viteza corpului;

Alegând (pornim cronometrul în momentul începerii mişcării) legea de mişcare va avea forma:    

          

Legea de mişcare se reprezintă grafic printr-o dreaptă (figura 1).

                                                                                  Fig. 1

 

Interpretarea matematică a legilor de mişcare.

Funcţia de gradul I (*.xls)

Tema lucrării.

Studiul mişcării rectilinii uniforme.

Aparate şi materiale necesare.

Se foloseşte soft-ul Interactive Physics. Se simulează pe calculator mişcarea rectilinie uniformă a unui corp în absenţa oricărei interacţiuni cu mediul exterior. Se crează: spaţiul de lucru, sistemul de axe ortogonal xOy, rigla pentru măsurarea distanţelor, un corp plasat în originea sistemului de coordonate. Se anulează câmpul gravitaţional, se vizualizează viteza v a corpului, se scot pe ecran instrumentele pentru măsurarea timpului şi a poziţiei. Se pot rula simultan pe ecranul computerului patru experimente în condiţii iniţiale diferite.

Dispozitiv experimental  

                                                                                Fig. 2

 

Film

Procedeu experimental.

Se fixează condiţiile iniţiale, poziţia a corpului şi viteza v a corpului pe axa OX ( ) , utilizând caseta de proprietăţi ale corpului.

Se notează condiţiile iniţiale .

Se porneşte simularea şi se notează poziţia X a corpului la diferite momente de timp într-un tabel de forma:

 

x(m)
t(s)

Se vor face 8-10 măsurători.

Experimentul se va face pentru următoarele condiţii iniţiale:

a)

b)

c)

d)  

Pentru fiecare situaţie se va face tabel separat.

Se poate lucra simultan cu patru corpuri identice, botezate corpul a, corpul b, corpul c şi corpul d.

Condiţiile iniţiale sunt cele care le diferenţiază (figura 2)

Prelucrarea datelor experimentale.

1. Reprezentaţi grafic, pe hârtie milimetrică, pentru valorile din tabelul (a). Ce formă are graficul? Ce reprezintă panta graficului? Determinaţi viteza corpului din grafic.

2. Reprezentaţi pe acelaşi grafic, cu culori diferite, valorile din tabelele a, b şi c. Ce observaţi? De ce?

3. Reprezentaţi pe acelaşi grafic, valorile din tabelele c şi d. Ce observaţi? De ce?

4. Reprezentaţi pe acelaşi grafic, cu culori diferite, valorile din tabelele a, b, c şi d.

Suprapuneţi pe ecranul computerului cele patru grafice []. Se compară cu graficele notate pe hârtia milimetrică.

 

    Test 

În diagrama alăturată este reprezentată dependenţa de timp a coordonatei unui corp aflat în mişcare rectilinie.

1. Calculaţi viteza corpului pe intervalele AB, BC şi CE.

2. La ce moment de timp corpul trece prin originea sistemului de axe ?

3. Descrieţi mişcarea efectuată de corp pe durata celor 8 secunde ?

4. Care este distanţa totală parcursă de corp ?