Десятый класс
  1. Механика  1.1. Динамика  1.1.1. Движение в одном измерении  1.1.2. Движение в двух измерениях  1.1.3. Смещение и расстояние  1.1.4. Скорость и Вектор  1.1.5. Ускорение  1.1.6. Графическое представление движения  1.1.7. Equations of motion  1.1.8. Свободное падение и ускорение свободного падения  1.1.9. Движение тела, брошенного под углом к горизонту  1.1.10. Относительная скорость  1.2. Динамика  1.2.1. Законы движения Ньютона  1.2.2. Инерция и масса  1.2.3. Сила и ее виды  1.2.4. Сила действия и противодействия  1.2.5. Friction and its effects  1.2.6. Коэффициент трения  1.2.7. Круговое движение  1.2.8. Центростремительная сила и центростремительное ускорение  1.2.9. Импульс и количество движения  1.2.10. Conservation of momentum  1.2.11. Третий закон Ньютона и его применения  1.3. Работа, энергия и мощность  1.3.1. Работа, совершаемая силой  1.3.2. Теорема о работе и энергии  1.3.3. Кинетическая энергия  1.3.4. Потенциальная энергия  1.3.5. Mechanical energy  1.3.6. Сохранение энергии  1.3.7. Мощность и эффективность  1.3.8. Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии  1.4. Гравитационная сила  1.4.1. Закон всемирного тяготения Ньютона  1.4.2. Гравитационное поле и напряженность поля  1.4.3. Ускорение свободного падения на разных планетах  1.4.4. Законы движения планет Кеплера  1.4.5. Orbits and satellites  1.4.6. Вес и кажущийся вес  1.4.7. Гравитационная потенциальная энергия
  2. Свойства материи  2.1. States of matter  2.1.1. Твердое, жидкое и газообразное  2.1.2. Molecular structure of matter  2.1.3. Межмолекулярные силы  2.1.4. Плазма и конденсат Бозе–Эйнштейна  2.2. Давление  2.2.1. Определение давления  2.2.2. Pressure in liquids  2.2.3. Атмосферное давление  2.2.4. Принцип Паскаля  2.2.5. Принцип Архимеда и плавучесть  2.2.6. Поверхностное натяжение и капиллярность  2.3. Эластичность  2.3.1. Закон Гука  2.3.2. Stress and strain  2.3.3. Предел упругости и модуль упругости  2.3.4. Применения упругости
  3. Thermal physics  3.1. тепло и температура  3.1.1. Difference Between Heat and Temperature  3.1.2. Температурная шкала  3.1.3. Тепловое расширение  3.1.4. Тепловое равновесие  3.2. Теплопередача  3.2.1. Проводимость  3.2.2. Конвекция  3.2.3. Излучение  3.2.4. Insulation and its applications  3.3. Тепловые свойства вещества  3.3.1. Удельная теплоемкость  3.3.2. Скрытая теплота и фазовые переходы  3.3.3. Boiling and Melting Point  3.3.4. Тепловые двигатели и холодильные установки  3.4. Законы термодинамики  3.4.1. Нулевой закон термодинамики  3.4.2. Первый закон термодинамики  3.4.3. Второй закон термодинамики  3.4.4. Цикл Карно
  4. Волны и оптика  4.1. Природа и свойства волн  4.1.1. Типы волн в природе и свойства волн  4.1.2. Поперечные и продольные волны  4.1.3. Параметры волн  4.1.4. Отражение и преломление волн  4.1.5. Суперпозиция и интерференция  4.1.6. Стоячие волны и резонанс  4.1.7. Эффект Доплера  4.2. Звуковые волны  4.2.1. Характеристики звуковых волн  4.2.2. Скорость звука в разных средах  4.2.3. Применение звуковых волн  4.2.4. Ультразвук и его использование  4.3. Light Waves and Optics  4.3.1. Природа света  4.3.2. Отражение света  4.3.3. Laws of reflection  4.3.4. Mirrors and Image Formation  4.3.5. Преломление света  4.3.6. Закон Снелла  4.3.7. Линзы и образование изображения  4.3.8. Полное внутреннее отражение и критический угол  4.3.9. Оптическое волокно  4.4. Оптические приборы  4.4.1. Microscope  4.4.2. Телескоп  4.4.3. Человеческий глаз и дефекты зрения  4.4.4. Камера и принцип ее работы
  5. Электричество и магнетизм  5.1. Электростатика  5.1.1. Электрический заряд и его свойства  5.1.2. Проводники и изоляторы  5.1.3. Coulomb's law  5.1.4. Электрическое поле и линии поля  5.1.5. Electric potential and potential difference  5.1.6. Конденсаторы и емкость  5.2. Ток электричества  5.2.1. Electric current and its measurement  5.2.2. Закон Ома  5.2.3. Сопротивление и удельное сопротивление  5.2.4. Последовательные и параллельные цепи  5.2.5. Электрическая энергия и мощность  5.2.6. Законы Кирхгофа  5.3. Магнетизм и электромагнетизм  5.3.1. Магнитное поле и линии поля  5.3.2. Магнитные эффекты электрического тока  5.3.3. Электромагнитная индукция  5.3.4. Законы электромагнитной индукции Фарадея  5.3.5. Трансформаторы и их применение  5.3.6. AC and DC current
  6. Современная физика  6.1. Nuclear physics  6.1.1. Структура атома  6.1.2. Атомная модель Бора  6.1.3. Энергетические уровни электронов  6.1.4. Рентгеновские лучи и их применение  6.2. Радиоактивность  6.2.1. Виды радиации  6.2.2. Half-life and radioactive decay  6.2.3. Ядерные реакции и их применения  6.2.4. Деление и Синтез  6.3. Quantum physics  6.3.1. Дуализм волна-частица  6.3.2. Photoelectric effect  6.3.3. Квантизация энергии  6.3.4. Принцип неопределённости Гейзенберга
  7. Электроника и связь  7.1. Полупроводники  7.1.1. Проводники, изоляторы и полупроводники  7.1.2. Диоды и их применение  7.1.3. Транзисторы и логические элементы  7.1.4. Светодиоды и фотодиоды  7.2. Системы Коммуникации  7.2.1. Основы коммуникации  7.2.2. Аналоговые и цифровые сигналы  7.2.3. Беспроводная связь и оптоволоконная связь  7.2.4. Радиоволны и модуляция

Десятый класс → Механика → Динамика ↓


Смещение и расстояние


В динамике концепции смещения и расстояния являются основополагающими для понимания движения. Эти термины описывают количество движения, которое произошло, но они не являются одним и тем же. Давайте изучим их значение, различия и применение с простыми примерами и визуальными пособиями.

Что такое расстояние?

Расстояние — это скалярная величина, которая показывает «насколько далеко объект переместился за время своего движения». Она учитывает только величину пройденного объектом пути, не обращая внимания на направление. Это означает, что расстояние всегда положительно, и оно измеряет весь путь, пройденный объектом, независимо от того, является ли этот путь прямым или криволинейным.

Пример расстояния

Представьте, что вы бегаете по овальному треку. Вы стартовали из точки, называемой А, и совершили один полный круг по треку и вернулись в А. Если длина круга на треке составляет 400 м, то пройденное вами расстояние составляет 400 м. Даже если вы не вернетесь к своей стартовой точке, любой пройденный путь будет суммироваться в общее расстояние.

Расстояние = Общий путь, пройденный объектом

Что такое смещение?

Смещение — это векторная величина, которая показывает «насколько далеко объект от своей начальной позиции». Она учитывает как величину, так и направление. Смещение — это кратчайший прямой путь между начальной и конечной точкой объекта. Оно может быть положительным, отрицательным или равняться нулю в зависимости от направления конечной позиции относительно начальной позиции.

Пример смещения

Рассмотрим другой сценарий, когда вы начинаете с вашего дома и идете в рядом находящийся магазин, который расположен в 300 м к северу. В этом случае смещение составит 300 м в северном направлении. Если вы вернетесь к своему дому, ваше смещение станет равным 0, поскольку вы возвращаетесь к отправной точке, хотя и прошли 600 м (300 м до магазина и 300 м обратно).

Смещение = Конечная позиция – Начальная позиция

Сравнение расстояния и смещения

Для наглядного объяснения разницы между расстоянием и смещением рассмотрим более подробные примеры:

Пример 1: Прямая линия движения

Предположим, вы прошли 5 м на восток, а затем повернули и прошли 3 м на запад. В этом случае:

  • Расстояние = 5 м + 3 м = 8 м
  • Смещение = 5 м на восток - 3 м на запад = 2 м на восток

Пример 2: Путешествие по квадратной траектории

Представьте, что вы обходите периметр квадратного парка. Длина каждой стороны квадрата составляет 50 метров, и вы начинаете с одного угла:

  • После завершения обхода квадрата (200 м):
  • Расстояние = 50 + 50 + 50 + 50 = 200 метров
  • Смещение = 0, потому что вы вернулись в отправную точку

Пример 3: Извилистый путь

Если человек прошел 3 м на север, затем 4 м на восток, то путь представляет собой прямоугольный треугольник. Используя теорему Пифагора, смещение (гипотенуза) может быть рассчитано как:

Смещение = √(3 2 + 4 2 ) = √(9 + 16) = √25 = 5 м

Визуальный пример

Старт Конец Расстояние = 260м

Рисунок: Визуальное представление прямолинейной траектории с начальной и конечной точками и расстоянием.

Старт Конец Смещение = 200 м

Рисунок: Криволинейный путь между двумя точками с показанным расстоянием в виде сплошной линии и смещением в виде пунктирной линии.

Ключевые моменты для запоминания

  • Расстояние всегда является положительной скалярной величиной.
  • Смещение может быть положительным, отрицательным или нулевым, и оно является векторной величиной.
  • Расстояние на прямолинейном пути без изменения направления равно смещению.
  • На замкнутых путях смещение может быть равно нулю, тогда как расстояние не может.
  • Они имеют разные приложения в зависимости от обстоятельств, когда важно направление.

Применение расстояния и смещения

В физике и реальных ситуациях как расстояние, так и смещение используются для описания и анализа движения. Вот некоторые примеры применения:

Навигационное использование

Навигаторы используют смещение для определения точного положения и направления от одного пункта к другому, часто применяемого в картах и GPS-системах.

Инженерия и строительство

Знание смещения помогает определить кратчайший путь, что важно в строительных проектах, так как прямой путь может сэкономить затраты и время.

Анализ в спорте

Тренеры и аналитики в спорте отслеживают движения игроков на поле, где важны пройденные расстояния, но точные смещения дают информацию о стратегических перемещениях.

Заключение

Важно понимать концепции расстояния и смещения, особенно в физике, спорте, навигации и многих других областях. Хотя обе величины измеряют аспекты движения, их применение и толкование очень различны. Расстояние измеряет «насколько», в то время как смещение указывает «насколько далеко и в каком направлении». Помните о применении и различиях для эффективного использования этих понятий в реальных задачах и сценариях.


Десятый класс → 1.1.3


U
username
0%
завершено в Десятый класс

← Предыдущий (1.1.2)
Движение в двух измерениях
Следующий (1.1.4) →
Скорость и Вектор

Комментарии 



Смещение и расстояние

https://www.physicsflow.com/g10/1.1.3?pfal=ru