Задание № 2
Подпишите названия и сделайте рисунок систем координат:
Лифт, бег на короткую дистанцию...
Шахматы, географическая карта, план участка...
Подводная лодка, самолёт в полёте...
1 Указывает название каждой системы координат
1 Делает рисунок указанных систем координат
Задание № 4)
Решите задачу:
Два поезда движутся равномерно друг за другом.
Скорость первого равна 70 км/ч, а скорость второго равна 50 км/ч. Определите скорость второго поезда относительно первого
Дано:
Решение:
Задание № 3
Выберите один случай, когда тело нельзя считать материальной точкой:
Самолёт, летящий из одного города в другой
Корабль совершает кругосветное путешествие
Автомобиль заезжает в гараж
Земля движется по круговой орбите вокруг Солнца
Мячик для настольного тенниса, летящий по воздуху
11
Указывает в каких случаях тело не считается материальной точкой
Задание № 5
Решите задачу:
Эскалатор метро движется со скоростью 1,8 км/ч. Человек идёт в направлении движения эскалатора со скоростью 2,7 км/ч относительно эскалатора. За какое время человек поднимется по эскалатору, если его длина 20 м
Дано:
СИ:
Решение:
1② Используя теорему сложения скоростей, преобразует скор
1 Переводит единицы измерения в систему СИ
Ниже подробные решения и подсказки по задачам, ориентированные на учебу по физике 9 класса. Я учитываю цель “Понять” и адаптирую стиль под предмет.
Задача № 2. Подпишите названия и сделайте рисунок систем координат
Коротко по сути: для каждой пары/ситуации выбираем подходящую систему координат и даём простое указание, как её нарисовать. Ниже приведены варианты и ASCII-рисунки, чтобы можно было подписать на бумаге.
1) Лифт
- Название системы координат: Вертикальная (ось y направлена вверх вдоль шахты лифта). Часто для задачи по движению лифта достаточно учитывать только вертикальное перемещение.
- Как нарисовать (инструкция): начальная точка на уровне этажа — origin O; ось y вертикальна вверх (положительная вверх). Ось x можно не использовать, но если рисуете 2D–рисунок, можно показать ось x как горизонтальную, но она не требуется для самого движения лифта.
- ASCII-рисунок (упрощённый 1D-вектор на вертикальной оси):
y↑
O
|
| [карандаш/кабина лифта]
v
- Подпись: O – начало отсчета (уровень первого этажа), y – вертикальное направление вверх.
2) Бег на короткую дистанцию
- Название системы координат: Горно-вертикальная/горизонтальная система для движения по дорожке: ось x по направлению бега, ось y перпендикулярна к траектории (часто для 1D–задач берут только x).
- Как нарисовать: origin в месте старта; x – вдоль траектории бега (положительно вперёд). Можно добавить ось y, направленную вверх как фиктивную для 2D-рисунка.
- ASCII-рисунок (упрощённо):
y↑
O──→ x (старты слева, бег идет направо)
- Подпись: O – начало отсчета, x – направление бега, y – перпендикулярная ось (если рисуете 2D).
3) Шахматы
- Название системы координат: Двухмерная доска шахмат с осьями файлов и рангов.
- Как нарисовать: ось x – файлы a–h слева направо, ось y – диапазон рангов 1–8 снизу вверх. Начало отсчета в нижнем левом углу доски (a1).
- ASCII-рисунок (упрощённо):
y
8 | a8 b8 c8 d8 e8 f8 g8 h8
7 | ...
2 | a2 b2 c2 d2 e2 f2 g2 h2
1 | a1 b1 c1 d1 e1 f1 g1 h1 → x
- Подпись: Х – файлы (a–h), Y – ранги (1–8); origin в a1.
4) Географическая карта
- Название системы координат: Географические координаты: широта и долгота.
- Как нарисовать: по оси X откладываем долготу (λ), по оси Y – широту (φ). Указывать можно как φ по вертикали (север-юг) и λ по горизонтали (восток-зandoff).
- ASCII-рисунок (упрощённо):
λ (долгота) → ----------------
Восток
φ (широта) ↑ North
- Подпись: ось X — долгота, ось Y — широта; единицы – градусы.
5) План участка (планируемый участок)
- Название системы координат: Декартова система координат на плане участка.
- Как нарисовать: origin в левом нижнем углу участка; оси: x – восток, y – север (или наоборот, по договорённости).
- ASCII-рисунок (упрощённо):
↑ y (север)
|
O → x (восток)
- Подпись: O – левый нижний угол участка; x – вдоль стороны на восток; y – на север.
6) Подводная лодка
- Название системы координат: 3D-система координат: x – вперёд (курс лодки), y – вправо (попутно к борту), z – вверх (вверх по водной глади). Обычно применяют правую систему координат: x вправо-вперед, y вправо, z вверх.
- Как нарисовать: трёхмерная ось. Можно подписать: x – вперёд, y – вправо, z – вверх. Истинное направление движения зависит от курса.
- ASCII-рисунок (упрощённо):
z↑
|
y ←┼→ y
|
+----> x
- Подпись: x – вперёд, y – вправо, z – вверх (правило правой системы координат).
7) Самолёт в полёте
- Название системы координат: 3D-система координат (как и для подводной лодки): x – вперёд по курсу, y – вправо (на крене), z – вверх (высота). Также удобна левая/правая ориентация по договорённости; соблюдайте правую систему.
- Как нарисовать: как выше, с пометкой “самолёт” на траектории.
- ASCII-рисунок (упрощённо):
z↑
|
y ←┼→ y
|
+----> x
- Подпись: x – вперёд, y – вправо, z – вверх.
Примечание по рисункам: на практике можно нарисовать простую схему на бумаге: для 2D–случая – две перпендикулярные оси сOrigin, для 3D – три взаимно перпендикулярные оси, пометить направления.
Задача № 4. Решите задачу: два поезда движутся равномерно друг за другом
Дано: скорость первого v1 = 70 км/ч, скорость второго v2 = 50 км/ч. Нужно найти скорость второго относительно первого.
Решение (пошагово):
- Выбор системы отсчета: возьмем за основу первый поезд (первый поезд будет покоящимся в системе первого поезда).
- Применяем формулу относительных скоростей: скорость второго относительно первого v2/1 = v2 − v1.
- Подстановка: v2/1 = 50 км/ч − 70 км/ч = −20 км/ч.
- Интерпретация: отрицательное значение означает, что второй поезд замедляет движение относительно первого и движется в противоположном направлении по отношению к направлению движения первого.
- Ответ: скорость второго поезда относительно первого равна 20 км/ч, направлена в противоположном направлении движения первого поезда.
Задача № 3. Выберите один случай, когда тело нельзя считать материальной точкой
Варианты:
- Самолёт, летящий из одного города в другой
- Корабль совершает кругосветное путешествие
- Автомобиль заезжает в гараж
- Земля движется по круговой орбите вокруг Солнца
- Мячик для настольного тенниса, летящий по воздуху
Ответ: Автомобиль заезжает в гараж.
Обоснование:
- Тело можно считать материальной точкой, если его размеры и форма не влияют на результаты задачи (расстояния, скорости, траектории и т. п.).
- В случае заезда автомобиля в гараж размеры автомобиля становятся критически важными (его длина и ширина определяют, поместится ли он в гараж). Здесь нельзя пренебрегать размером и формой автомобиля, поэтому его нельзя воспринимать как материальную точку.
- Во всех остальных примерах траектории и скорости можно рассматривать без учёта размеров тела (летящий самолёт, корабль в дальнем путешествии, Земля как массивное тело для областей крупномасштабной динамики, мячик в воздухе — если задача касается траектории центра массы без учёта аэродинамики, можно считать точкой).
Задача № 5. Решите задачу: Эскалатор метро идущий вверх
Дано:
- Скорость эскалатора vэск = 1,8 км/ч
- Скорость человека относительно эскалатора vчел = 2,7 км/ч
- Длина эскалатора L = 20 м
- Цель: время подъёма по эскалатору
Решение (пошагово, в СИ):
1) Преобразуем скорости в СИ (м/с):
- 1 км/ч = 1/3.6 м/с ≈ 0.27778 м/с
- vэск = 1,8 км/ч ≈ 1,8 / 3.6 ≈ 0,5 м/с
- vчел = 2,7 км/ч ≈ 2,7 / 3.6 ≈ 0,75 м/с
2) Скорость человека относительно земли вместе: складываем скорости по тем же направлениям (эскалатор движется вверх, человек идёт вверх по эскалатору):
- v_total = vэск + vчел = 0,5 + 0,75 = 1,25 м/с
3) Время подъёма: t = длина / скорость = L / v_total
- L = 20 м, v_total = 1,25 м/с → t = 20 / 1,25 = 16 секунд
4) Ответ: человек поднимется за 16 секунд.
Дано/СИ и шаги:
- Дано: L = 20 м, vэск = 1,8 км/ч, vчел = 2,7 км/ч
- Перевод в СИ: vэск = 0,5 м/с, vчел = 0,75 м/с
- Решение: v_total = 1,25 м/с; t = 16 с
Если нужна более подробная распаковка единиц измерения или дополнительные примеры по относительным скоростям, могу привести ещё варианты (например, для движения против направления эскалатора).
Готов ответить на дополнительные вопросы по любому из пунктов или сделать другое оформление (например, более развёрнутые рисунки координат на бумаге).