Контрольная работа кинематика 9 кл: Контрольная работа «Кинематика» 9 класс скачать

ОБСУЖДЕНИЕ

Было показано, что риск травмы ПКС увеличивается при почти полном разгибании колена и / или при уменьшении сгибания колена сразу после приземления на одну ногу. ^1,17 Поскольку было показано, что самки приземляются с более близким к полному разгибанию тибио-бедренным суставом по сравнению с самцами, ^1,17,18 эта кинематическая разница в сагиттальной плоскости во время приземления может частично объяснить гендерные различия в частоте травм ПКС. Учитывая это, целью данного исследования было определить, можно ли предсказать кинематику большеберцовой кости в сагиттальной плоскости во время одного приземления LE с помощью измерений трех функциональных тестов, удобных для клинициста. При этом прогностические уравнения могут предоставить практический метод идентификации для спортсменок-студенток, которые демонстрируют плохую кинематику приземления в сагиттальной плоскости.Путем выявления спортсменок-студенток, демонстрирующих плохую кинематику приземления в сагиттальной плоскости, реализация существующих программ профилактики травм передней крестообразной связки для тех спортсменов, которые демонстрируют этот фактор риска, а не для всех спортсменок в соответствующей команде, позволит оптимизировать использование персонала, помещений и помещений. студенческое время. Это особенно важно в ситуациях с ограниченным персоналом и средствами, которые можно найти в небольших университетских учреждениях. К сожалению, результаты этого исследования предоставляют лишь ограниченные доказательства в поддержку ранее высказанных гипотез.

Прогнозирование начального угла контакта в сагиттальной плоскости

На основании текущего исследования результаты трех выбранных функциональных тестов не смогли предсказать угол IC в сагиттальной плоскости. Эти функциональные тесты не только не смогли составить значимое уравнение регрессии, предсказывающее угол IC, но и угол IC в сагиттальной плоскости не был существенно коррелирован ни с одной из независимых переменных. Недавнее исследование Nagai et al ⁵¹ определило, что уравнение линейной регрессии с двумя значимыми переменными позволяет прогнозировать IC в сагиттальной плоскости во время выполнения задачи с остановкой и прыжком.В частности, исследователи объяснили 21,3% дисперсии, связанной с углом IC, исходя из осведомленности о позиционировании суставов и значений пикового крутящего момента при сгибании колена. Хотя авторы смогли сообщить о значительном уравнении регрессии, предсказывающем угол IC, подавляющее большинство отклонений осталось необъяснимым. Более того, сложное оборудование, необходимое для оценки этих показателей результатов, недоступно для большинства практикующих врачей. В то время как другие исследования пытались предсказать кинематику приземления на нижнюю конечность ^{17,22,26,51-54} , каждое из этих исследований было похоже на работу Нагаи и др. В том, что в них использовалось сложное оборудование и требовались технические знания.Насколько известно авторам, был разработан только один другой метод анализа, который включал практические, низкотехнологичные приборы для прогнозирования кинематики посадки LE. ^20,21,55 В этих исследованиях платформа 30 см использовалась в клинических условиях клиницистами с опытом работы более пяти лет, которые также были знакомы с визуальным анализом кинематики приземления. Авторы считают, что текущее исследование — единственное исследование использования практических тестов для прогнозирования кинематики приземления LE, которое может контролироваться людьми, не имеющими клинического опыта.Необходима дополнительная работа, направленная на прогнозирование угла IC с использованием практических мер у спортсменок.

Прогнозирование экскурсии в сагиттальной плоскости

Хотя это исследование не выявило значимого уравнения для прогнозирования угла IC в сагиттальной плоскости, для прогнозирования EXC в сагиттальной плоскости были выявлены два (две и три предикторных переменных) значимых уравнения с использованием множественной линейной регрессии. Уравнение, которое включало три прогнозные переменные, хотя и было статистически значимым, объясняло меньшую дисперсию по сравнению с уравнением с двумя переменными.Можно утверждать, что CMVJ как предикторная переменная была более вертикально смещенным движением по сравнению с MK и, конечно, SLTH. CMVJ также был единственным выбранным функциональным тестом, который не учитывал приземление как компонент результата теста. Результат теста (максимальная высота прыжка) был достигнут до того, как участник подготовился к приземлению. Кроме того, большинство спортсменов, участвовавших в настоящем исследовании, обычно не используют прямые вертикальные прыжки как часть своей спортивной деятельности.Непонятно, почему именно с удалением переменной CMVJ сила уравнения регрессии улучшилась, и для этого потребуется глубокое исследование, напрямую сравнивающее эти два теста на нескольких уровнях в разных популяциях.

Однако более тщательный анализ уравнения регрессии с двумя предикторами для EXC вызывает дополнительные вопросы. В частности, по мере увеличения мощности для теста MK EXC уменьшалось, но по мере увеличения расстояния для SLTH увеличивалось EXC. Тот факт, что эти две взаимосвязи находятся в противоположных направлениях [хотя последняя взаимосвязь (SLTH: EXC) не является статистически значимой ( p =.102)] предполагает, что тесты измеряют различные конструкции. Тест MK дает количественную оценку мощности, в то время как менее ясно, что именно определяет количественно SLTH. Оба теста требуют взрывного движения, и каждый требует трех касаний ступней одной ногой перед записью теста. Точно так же каждый из этих контактов стопы требует эффективного поглощения энергии в ограниченном временном окне. Кроме того, оба теста требуют быстрого горизонтального и вертикального смещения массы объекта, сравнимого с тем, что происходит во многих спортивных средах.Гамильтон и др. Предположили, что SLTH является мерой силы и мощности. ³⁶ Сапега и Дриллингс, однако, решительно выступали за то, чтобы истинная мера власти соответствовала строгому определению власти. ⁴⁷ Таким образом, они указали, что единицы измерения, связанные с тестом, должны соответствовать единицам измерения мощности (например, ваттам).

Повышение EXC считается эффективной стратегией, с помощью которой можно рассеять силу, тем самым снижая риск травмы ACL. ^52,56 Обучение спортсменов сгибать бедра, колени и лодыжки при приземлении было рекомендовано несколькими исследователями как стратегия уменьшения силы с течением времени. ^55,57,58 Эта стратегия может быть эффективной в лабораторных условиях или во время занятий спортом, когда разрешены адекватные периоды времени для таких совместных движений. Ограниченное время для рассеивания энергии, однако более реалистично отражает то, что происходит в соревнованиях по целевым видам спорта. Следовательно, увеличенная мощность вместо большего EXC в этом контексте представляется ценной характеристикой с точки зрения конкуренции. Безусловно, необходимо дополнительное исследование того, как истинные измерения мощности LE влияют на кинематику и кинетику и, в конечном итоге, на травмы.

В то время как исследование Carcia и др. Выявило взаимосвязь между быстрым генерированием мышечной силы и кинематикой приземления, ²² способ количественной оценки переменных существенно отличался от этого исследования. Время достижения максимальной силы, по данным Carcia et al. был изометрическим, в то время как измерения текущего исследования были динамическими. Поскольку большинство травм ПКС происходит во время быстрых замедлений и ускорений, были сознательно выбраны ^23,59 функциональных тестов, демонстрирующих эти характеристики.В то время как МК генерирует значение мощности (силы / времени), CMVJ и SLTH также требуют быстрого генерирования большой силы, но не приводят к значению мощности. Чтобы избежать притяжения тяжести, сила, создаваемая CMVJ на центр масс тела, должна быть быстрой. Точно так же расстояние SLTH оптимизируется, когда время, проведенное в контакте с землей, сводится к минимуму из-за миотатической реакции.

Кроме того, учитывая, что текущее исследование было сосредоточено на прогнозировании кинематики приземления в сагиттальной плоскости, движения во время выбранных функциональных тестов были намеренно смещены в сагиттальной плоскости.Функциональные тесты, использованные в этом исследовании, также были выбраны из-за простоты администрирования, знакомства с этими тестами в большинстве университетских сред и их установленной надежности. Каждый выбранный тест также включал приземление как компонент теста. Кроме того, для повышения эффективности двух из трех функциональных тестов (MK, SLTH) субъекты, по-видимому, минимизировали продолжительность цикла растяжения-сокращения, тем самым ограничивая время, доступное для экскурсии сгибания колена. Ограничение хода сгибания колена могло быть стратегией для максимального использования цикла растяжения-укорачивания и улучшения результатов во время теста.Эта стратегия тестирования, которая качественно наблюдалась, дополнительно оправдывает использование сокращенного временного окна, используемого во время задачи посадки при количественной оценке кинематики испытуемых. Хотя диапазон движений испытуемых при сгибании колена не был явно ограничен, и не было прямого количественного определения времени, которое потребовалось испытуемому для достижения максимального сгибания колена во время функциональных тестов, результаты теста МК дают некоторое объективное представление. Среднее время завершения МК для образца составило 0,663 ± 0,070 с. За это время участники совершили два прыжка в воздух, два приземления с поглощением энергии и два приземления с созданием взлетной силы.При этом образец выполнил МК, который включал шесть фаз за 0,66 с, что приблизительно соответствует временному окну наблюдения за посадкой, равному 0,1 с.

Другие исследователи сообщили, что мощность может быть косвенно рассчитана по результатам тестов CMVJ ⁴¹ и SLTH ⁶⁰ . Чтобы обеспечить тщательный анализ текущих данных, авторы повторно проанализировали данные post-hoc после преобразования значений CMVJ и SLTH с помощью формул, определенных Sayers et al. ⁴¹ и English et al. ⁶⁰ .Модель пошаговой регрессии для прогнозирования IC с помощью показателей работы и мощности оставалась статистически незначимой ( R ² = 0,196; p = 0,135). Модель пошаговой регрессии для прогнозирования EXC с использованием значений мощности и работы изменилась со статистически значимой на несущественную для обеих моделей трех переменных-предикторов ( R ² = 0,177; p = 0,174) и модель с двумя переменными-предикторами ( R ² =.171; p = 0,087). Эти данные позволяют предположить, что есть некоторые компоненты, уникальные для MK и SLTH, которые лучше описывают поведение при приземлении в сагиттальной плоскости, чем описываются только измерениями мышечной силы.

Ограничения

Текущее исследование, как и все исследования, имеет некоторые ограничения, которые следует учитывать. Основываясь на априорном анализе мощности, для достижения 80% мощности требовалось 36 испытуемых. К сожалению, только 29 человек выбрали участие. По сути, ограниченный круг спортсменов по целевым видам спорта в университете был исчерпан.Несмотря на это, авторы уверены, что ошибка типа II не была совершена, поскольку она связана с невозможностью идентифицировать существенное уравнение регрессии для угла IC с учетом значения p , равного 0,890, и величины эффекта 0,024 для угла IC в сагиттальной плоскости.

Кроме того, следует принять во внимание, что, хотя авторы действительно идентифицировали существенное уравнение регрессии для отклонения сагиттальной плоскости после задачи односторонней посадки, только 21% дисперсии объясняется уравнением регрессии.Остальные 79% дисперсии, связанной с EXC, связаны с другими переменными, не изученными в текущем исследовании. Предыдущая работа предполагает, что эти переменные могут включать в себя величину экскурсии тазобедренного сустава при приземлении, ¹⁶ вовлечение мышц бедра, ⁶¹ жесткость суставов нижних конечностей, ⁶² осанка туловища, ⁶³ доступное движение в голеностопном суставе, ⁶⁴ и коэффициенты мышечной силы нижних конечностей. ⁶¹

Кроме того, текущие результаты могут быть обобщены только на исследуемую совокупность и специфичны для применяемой методологии.В будущих исследованиях следует выяснить, способны ли другие практические тесты прогнозировать кинематику посадки в сагиттальной и / или фронтальной плоскости. Надеюсь, что в будущем исследовании будут выявлены уравнения регрессии, которые объясняют большую дисперсию, связанную с кинематикой посадки в этой популяции. Конечно, другие группы риска, участвующие на различных уровнях конкуренции, выиграют от разработки аналогичных прогнозных уравнений.

КЛИНИЧЕСКАЯ АКТУАЛЬНОСТЬ

Способность прогнозировать кинематику приземления на основе практических низкотехнологичных тестов, таких как те, которые используются в текущем исследовании, была бы неоценимой для тренеров, клиницистов и профессионалов спортивной медицины.Результаты текущего исследования, если они будут подтверждены, могут значительно повысить возможность проверки спортсменок на неоптимальную кинематику приземления. Спортсменкам, выявленным в результате такого скрининга, можно рекомендовать принять участие в программе вмешательства, тем самым снизив риск травмы ПКС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Использование клинических функциональных тестов объяснило небольшую, но статистически значимую разницу в экскурсии тибио-бедренного сустава в сагиттальной плоскости после выполнения задачи приземления на одну ногу.Также было отмечено, что по мере увеличения мощности от теста MK, EXC после приземления на одну ногу уменьшался. Функциональные тесты, использованные в данном исследовании, однако, не смогли предсказать угол тибиофеморального сустава при IC. Дальнейшие исследования необходимы для разработки практичного и экономичного метода прогнозирования, который объясняет большую дисперсию, связанную с этими показателями, и для дальнейшего изучения того, как мощность связана с кинематикой посадки.

ССЫЛКИ

00. [PubMed] [Google Scholar] 21. Падуя, округ Колумбия Boling MC ДиСтефано ЖЖ Onate JA Beutler AI Marshall SW. Надежность системы подсчета ошибок при приземлении — в реальном времени, инструмент клинической оценки биомеханики прыжка-приземления.J Sport Rehabil. 2011; 20: 145-156. [PubMed] [Google Scholar] 22. Carcia CR Кивлан Б.Р. Scibek JS. Время достижения максимальной силы связано с кинематикой приземления во фронтальной плоскости у спортсменок. Phys Ther Sport. 2012; 13 (2): 73-79. DOI: 10.1016 / j.ptsp.2011.06.003. [PubMed] [Google Scholar] 23. Agel J Арендт Э.А. Бершадский Б. Травма передней крестообразной связки в баскетболе и футболе Национальной студенческой спортивной ассоциации: обзор за 13 лет. Am J Sports Med. 2005; 33 (4): 524-531. DOI: 10.1177 / 0363546504269937. [PubMed] [Google Scholar] 24.Арендт Э.А. Agel J Дик Р. Паттерны травм передней крестообразной связки у студентов-мужчин и женщин. J Athl Train. 1999; 34 (2): 86-92. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 26. Carcia CR Кивлан Б Scibek JS. Взаимосвязь между силой замкнутой кинетической цепи нижних конечностей и кинематикой приземления в сагиттальной плоскости у спортсменок. Int J Sports Phys Ther. 2011; 6 (1): 1-9. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 27. Брофи Р Сильверс HJ Гонсалес Т Мандельбаум BR. Гендерные влияния: роль доминирования ноги в травме передней крестообразной связки у футболистов.Br J Sports Med. 2010; 44 (10): 694-697. DOI: 10.1136 / bjsm.2008.051243. [PubMed] [Google Scholar] 28. McQuade KJ Финли Массачусетс Харрис-Лав М МакКомб-Уоллер С. Динамический анализ ошибок устройства электромагнитного слежения за птичьей стаей Вознесения с использованием маятниковой модели. J Appl Biomech. 2002; 18: 171-179. [Google Scholar] 29. Милн А Шахматы D Джонсон Дж. Кинг Г. Точность устройства электромагнитного слежения: исследование оптимального рабочего диапазона и металлических помех. J Biomech. 1996; 29 (6): 791-793. [PubMed] [Google Scholar] 30.Бык А Berkshire F Эмис А. Точность электромагнитного измерительного устройства и его применение для измерения и описания движения коленного сустава. Proc Inst Mech Eng [H]. 1998; 212: 347-355. [PubMed] [Google Scholar] 31. Scibek JS Carcia CR. Достоверность и повторяемость методологии и инструментов сбора данных биомеханики плеча. J Appl Biomech. 2013; 29: 609-615. [PubMed] [Google Scholar] 32. LaScalza S Арико Дж. Хьюз Р. Влияние металла и частоты дискретизации на точность системы электромагнитного слежения «Стая птиц».J Biomech. 2003; 36: 141–144. [PubMed] [Google Scholar] 33. Друин Дж. М. Riemann BL. Функциональное тестирование нижних конечностей, часть 1. Athl Ther Today. 2004; 9 (2): 46-49. [Google Scholar] 34. Нойес FR Парикмахерская С.Д. Mangine RE. Нарушение симметрии нижних конечностей, определяемое функциональными прыгающими пробами после разрыва передней крестообразной связки. Am J Sports Med. 1991; 19 (5): 513-518. [PubMed] [Google Scholar] 35. Болга Л.А. Кескула ДР. Надежность функциональных проб нижних конечностей. J Orthop Sports Phys Ther. 1997; 26 (3): 138-142.[PubMed] [Google Scholar] 36. Гамильтон РТ Шульц С.Дж. Schmitz RJ Perrin DH. Расстояние с тройным прыжком как надежный показатель силы и мощности нижних конечностей. J Athl Train. 2008; 43 (2): 144-151. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 37. Munro A Херрингтон L Комфорт П. Сравнение вальгусного угла колена при приземлении у спортсменок-баскетболисток и спортсменок-футболистов: возможные последствия для частоты травм передней крестообразной связки и пателлофеморального сустава. Phys Ther Sport. 2012; 13 (4): 259-264. DOI: 10.1016 / j.ptsp.2012.01.005. [PubMed] [Google Scholar] 38. Росс, доктор медицины Лэнгфорд Б. Уилан П.Дж. Тест-ретест 4 проверок надежности горизонтальных прыжков на одной ноге. J Strength Cond Res. 2002; 16 (4): 617-622. [PubMed] [Google Scholar] 39. Петерсон, доктор медицины. Мощность. В: Миллер Т., изд. Руководство NSCA по тестам и измерениям. Издатели Vol Human Kinetics; 2012: 231-240. [Google Scholar] 40. Хоппер DM Штраус Г.Р. Бойл Дж. Дж. Белл Дж. Функциональное восстановление после реконструкции передней крестообразной связки: продольная перспектива. Arch Phys Med Rehabil. 2008; 89: 1535-1541.[PubMed] [Google Scholar] 41. Sayers SP Гарацкевич Д.В. Harman EA Фрикман П.Н. Rosenstein MT. Перекрестная проверка трех уравнений мощности скачка. Медико-спортивные упражнения. 1999; 31 (4): 572-577. [PubMed] [Google Scholar] 42. Камень MH Пески WA Карлок Дж. И др. Важность изометрического максимума силы и развития максимальной скорости в спринтерском велоспорте. J Strength Cond Res. 2004; 18 (4): 878-884. [PubMed] [Google Scholar] 43. Портни LG Уоткинс MP. Основы клинических исследований: приложения к практике. Том 3-е изд.Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл; 2009. [Google Scholar] 44. Slinde F Suber C Suber L Эдвен CE Свантессон У. Тест-повторный тест на надежность трех различных прыжков с контрдвижением. J Strength Cond Res. 2008; 22 (2): 640-644. [PubMed] [Google Scholar] 45. Stockbrugger BA Haennel RG. Достоверность и надежность теста взрывной силы набивного шара. J Strength Cond Res. 2001; 15 (4): 431-438. [PubMed] [Google Scholar] 46. Мэйхью Дж Пайпер Ф Этеридж Джи Швеглер Т Beckenholdt S Томас М. Анаэробный силовой тест Маргарии-Каламена: нормы и корреляты.J Hum Mov Stud. 1990; 18: 141-150. [Google Scholar] 47. Сапега А.А. Упражнения G. Определение и оценка мышечной силы. J Orthop Sports Phys Ther. 1983; 5 (1): 7-9. [PubMed] [Google Scholar] 48. Hetzler RK Vogelpohl RE Стикли компакт-диск Курамото А.Н. DeLaura MR Kimura IF. Разработка модифицированного анаэробного силового теста Margaria-Kalamen для спортсменов по американскому футболу. J Strength Cond Res. 2010; 24 (4): 978-984. [PubMed] [Google Scholar] 49. Кога H Накамаэ А Shima Y, et al. Механизмы бесконтактного повреждения передней крестообразной связки: Кинематика коленного сустава в 10 травмах женскими командными гандболом и баскетболом.Am J Sports Med. 2010; 38 (11): 2218-2225. DOI: 10.1177 / 0363546510373570. [PubMed] [Google Scholar] 50. Кроссхауг Т Накамаэ А Boden BP, et al. Механизмы повреждения передней крестообразной связки в баскетболе: видеоанализ 39 наблюдений. Am J Sports Med. 2006; 35 (3): 359-367. DOI: 10.1177 / 03635465062

. [PubMed] [Google Scholar] 51. Нагаи Т Продать TC Дом AJ Abt JP Lephart SM. Проприоцепция колена, сила и кинематика приземления во время выполнения упражнения с остановкой и прыжком на одной ноге. J Athl Train. 2013; 48 (1): 31-38. DOI: 0,4085 / 1062-6050-48.1.14. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 52. Девита П Скелли WA. Влияние жесткости приземления на кинетику и энергетику суставов нижней конечности. Медико-спортивные упражнения. 1992; 24 (1): 108-115. [PubMed] [Google Scholar] 53. Ford KR Майер Г.Д. Hewett TE. Вальгусное движение колена при приземлении у баскетболистов женского и мужского пола средней школы. Медико-спортивные упражнения. 2003; 35 (10): 1745-1750. DOI: 10.1249 / 01.MSS.0000089346.85744.D9. [PubMed] [Google Scholar] 54. Hewett TE Майер Г.Д. Ford KR и др. Биомеханические показатели нервно-мышечного контроля и вальгусная нагрузка на колено позволяют прогнозировать риск повреждения передней крестообразной связки у спортсменок.Am J Sports Med. 2005; 33 (4): 492-501. DOI: 10.1177 / 0363546504269591. [PubMed] [Google Scholar] 55. Onate JA. Обучение технике прыжка-приземления с использованием видеозаписи: изменение паттернов движений нижних конечностей. Am J Sports Med. 2005; 33 (6): 831-842. DOI: 10.1177 / 0363546504271499. [PubMed] [Google Scholar] 56. Чаппелл Дж. Д. Ю Б Kirkendall DT Garrett WE. Сравнение кинетики колена между мужчинами и женщинами-любителями в задачах стоп-прыжков. Am J Sports Med. 2002; 30 (2): 261-267. [PubMed] [Google Scholar] 57.Hewett TE Stroupe AL Nance TA Нойес Фр. Плиометрические тренировки у спортсменок снизили силу удара и увеличили крутящий момент подколенного сухожилия. Am J Sports Med. 1996; 24 (6): 765-773. DOI: 10.1177 / 036354659602400611. [PubMed] [Google Scholar] 58. Лефарт СМ Abt JP Феррис СМ и др. Изменения нервно-мышечных и биомеханических характеристик у спортсменов старшей школы: плиометрическая программа по сравнению с базовой программой сопротивления. Br J Sports Med. 2005; 39 (12): 932-938. DOI: 10.1136 / bjsm.2005.019083. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 59.Серый J Тонтон Дж. Маккензи Д. Клемент Д МакКонки Дж. Дэвидсон Р. Обследование повреждений передней крестообразной связки колена у баскетболисток. Int J Sports Med. 1985; 6: 314-316. [PubMed] [Google Scholar] 60. Английский R Браннок М Чик ВТ Eastwood LS Уль Т. Взаимосвязь между изокинетической работой нижних конечностей и функциональным прыгающим тестом на одной ноге. J Sport Rehabil. 2006; 15 (2): 95-104. [Google Scholar] 61. Уолш М Boling MC МакГрат М Блэкберн JT Padua DA. Активация мышц нижних конечностей и сгибание колена во время прыжка-приземления.J Athl Train. 2012; 47 (4): 406-413. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 62. Амбегаонкар JP Шульц С.Дж. Perrin DH Schmitz RJ Акерман Т.А. Schulz MR. Различия в жесткости нижней части тела и мышечной активности танцовщиц и баскетболисток во время прыжков с падением. Многопрофильный подход к спортивному здоровью. Январь; 3 (1): 89-96. DOI: 10,1177 / 1941738110385998. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 63. Блэкберн JT Padua DA. Влияние сгибания туловища на кинематику тазобедренного и коленного суставов при управляемом приземлении.Clin Biomech. 2008; 23 (3): 313-319. DOI: 10.1016 / j.clinbiomech.2007.10.003. [PubMed] [Google Scholar] 64. Фонг CM Блэкберн JT Норкросс МФ МакГрат М Padua DA. Диапазон движений при сгибании голеностопного сустава и биомеханика приземления. J Athl Train. 2011; 46 (1): 5-10. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

Как решать задачи кинематики, часть 2

Эта статья является второй главой в серии о том, как понимать проблемы кинематики и подходить к ним. Первая глава посвящена положению, скорости и ускорению.Теперь, когда мы понимаем эти величины, мы собираемся использовать их для решения задач в одном измерении.

Четыре всадника кинематического апокалипсиса:

x _f — x _i = (v _f — v _i ) * t / 2

v _f — v _i = a * t

v _f ² = v _i ² + 2 * a * (x _f — x _i )

x _f = x _i + v _i * t + ½a * t ²

Примечание: маленький _f обозначает final (как конечную скорость или положение), а маленький _i обозначает начальную.

Примечание. Эти уравнения работают только при постоянном ускорении, но почти все задачи имеют постоянное ускорение.

Для каждой одномерной кинематической задачи этапы практически одинаковы.

• Запишите каждую величину, которую дает вам задача (начальное и конечное положение, начальная и конечная скорость, ускорение, время и т. Д.).
• Запишите, какое количество вы пытаетесь найти
• Найдите кинематическое уравнение (или иногда два уравнения), чтобы связать эти величины.
• Решите алгебру.

Да, это действительно так просто. (На самом деле, большинство физических задач работают одинаково. Подробнее об алгоритме решения физических задач читайте в этой статье.)

Иногда проблема может сообщить вам количество тайно; вы можете даже не осознавать, что получили это. Например, если они сообщают вам смещение (как далеко что-то переместилось), но не позиции, вы можете рассматривать смещение как x _f и установить x _i равным 0.Точно так же, если проблема не говорит ничего особенного об ускорении, то ускорение, вероятно, просто гравитационное, a = g = 9,8 м / с ² . Эти скрытые количества так же действительны, как и обычные количества, только их немного труднее обнаружить.

Особый пример скрытой величины — когда вам говорят, что объект находится «на вершине своего полета / движения / траектории и т. Д.». Это означает, что они тайно говорят вам, что v _f равно 0, потому что объект, движущийся в одном измерении, всегда имеет скорость 0 в верхней части своего пути.Интересно, почему? Что ж, если бы скорость росла, то через миллисекунду объект был бы выше (и, следовательно, он не мог бы оказаться на вершине своего пути). Точно так же, если бы объект имел скорость, направленную вниз, то она была бы выше за миллисекунду (так что он также не может быть наверху).

Отследить негативы бывает непросто. Ключ — это направление; вниз всегда отрицательно. Поэтому, если объект падает, он будет иметь отрицательную скорость.Если ускорение снижается (а это почти всегда), то ускорение отрицательное. И не забывайте из нашей первой главы, что можно иметь положительную скорость и отрицательное ускорение одновременно!

Женщина держит мяч на расстоянии 1 метра и бросает его вверх со скоростью 5 м / с. а) Как высоко достигает мяч? б) Сколько времени нужно мячу, чтобы коснуться земли? в) Насколько быстро мяч летит, когда падает на землю?

Давай узнаем!

Часть A: Как высоко достигает мяч?

Что мы знаем?

Начальное положение x _i = 1 м
Начальная скорость v _i = 5 м / с
Секретное количество: a = -9.8 м / с ² (сила тяжести)
Секретное количество: В верхней части дуги мяча (т. Е. Когда она самая высокая) v _f = 0 м / с

Что мы пытаемся найти?

Положение наверху броска, x _f

Какое уравнение связывает эти величины?

Мы ищем уравнение, которое включает x _f , x _i , v _f , v _i и
v _f ² = v _i ² + 2 * a * (x _f — x _i ), кажется, хорошо вписывается!

Подключи и реши

v _f ² = v _i ² + 2 * a * (x _f — x _i )
(0 м / с) ² = (5 м / с) ² + 2 * (- 9.8 м / с ² ) * (x _f — 1 м)
0 = 25 (м ² / с ² ) — (19,6 м / с ² ) * (x _f — 1 м )
(19,6 м / с ² ) * (x _f — 1 м) = 25 м ² / с ²
x _f –1 м = (25 м ² / с ² ) / (19,6 м / с ² )
x _f –1 м = 1,28 м
x _f = 2,28 м

Тада! Конечная высота = 2,28 метра

Часть B: Сколько времени нужно мячу, чтобы коснуться земли?

Что мы знаем?

Мы все еще знаем x _i = 1 м, v _i = 5 м / с и a = -9.8 м / с ² , но теперь мы также знаем, что x _f = 0 м (потому что высота земли 0 м)

Примечание: поскольку мяч теперь находится на земле, а не наверху полета, v _f ≠ 0, так что мяч находится вне стола.

Что мы пытаемся найти?

Время, т

Какое уравнение связывает эти величины?

Мы ищем уравнение, которое включает x _f , x _i , v _i , a и t
Похоже, нам понадобится x _f = x _i + v _i * т + ½a * т ²

Подключи и реши

x _f = x _i + v _i * t + ½a * t ²
0 m = 1 m + (5 м / с) * t + ½ (-9.8 м / с ² ) * t ²
— (4,9 м / с ² ) * t ² + (5 м / с) * t + 1 м = 0

Это квадратное уравнение (ax ² + bx + c = 0), которое можно решить с помощью формулы корней квадратного уравнения.

t =
t =
t = или t =
t = или t =
t = -17 с или 1,2 с

Мы можем игнорировать t = -. 17, потому что нам не разрешено иметь отрицательное время (мы называем это нефизическим ответом), что оставляет нам время = 1,2 секунды!

Часть C: Соберите все вместе.

Что мы знаем?

Мы все еще знаем x _i = 1 м, v _i = 5 м / с, a = -9,8 м / с ² и x _f = 0 м, но теперь мы также знаем t = 1,2 секунды, потому что мы просто решили это.

Что мы пытаемся найти?

Скорость, v _f

Какое уравнение связывает эти величины?

У нас так много величин, что мы можем использовать любое из уравнений, но давайте возьмем v _f — v _i = a * t, потому что это просто, и мы еще не использовали его.

Подключи и реши

v _f — v _i = a * t
v _f — 5 м / с = (-9,8 м / с ² ) * 1,2 с
v _f = 5 м / с — 11,8 м / с
v _f = -6,8 м / с

Стрела, скорость при падении мяча на землю составляет 6,8 м / с (отсюда отрицательный знак).

Освоение физических решений Глава 2 Одномерная кинематика

Освоение физических решений Глава 2 Одномерная кинематика

Освоение физических решений

Глава 2 Одномерная кинематика Q.1CQ
Вы с собакой идете гулять в ближайший парк По дороге. ваша собака совершает много коротких боковых походов, чтобы погоняться за белками, исследовать пожарные гидранты. и так далее. Когда вы приедете в парк, у вас и вашей собаки одинаковое смещение? Вы прошли такое же расстояние? Объяснять.
Решение:
Смещение одинаково для собаки и для нас. а расстояние, пройденное собакой, больше, чем пройденное нами расстояние

Глава 2 Одномерная кинематика Q.1P
Как показано на рисунке, вы идете из дома в библиотеку, а затем в парк (а) Какое расстояние вы прошли? б) Каково ваше перемещение?

Решение:
Расстояние определяется как скалярная величина, равная тому, сколько земли покрыло объект во время своего движения. Смещение — это векторная величина, которая определяется как расстояние, на которое объект переместился от своего начального положения.
Расстояние измеряет фактический путь объекта, который принимает в своем движении, а смещение измеряет общее расстояние от начального и конечного положения объекта.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.2CQ
Измеряет ли одометр в автомобиле расстояние или смещение? Объяснять.
Решение:
Одометр в автомобиле измеряет расстояние, потому что он не сообщает нам направление, в котором мы движемся.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.2P

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.3CQ
Можете ли вы управлять автомобилем таким образом, чтобы расстояние, которое он преодолевал, было (а) больше, (б) равно или (в) меньше величины его смещение? В каждом случае приведите пример, если ваш ответ «да», объясните, почему нет, если ваш ответ отрицательный.

Решение:
(A) Да.
Если мы проедем полный круг, пройденное нами расстояние будет равно длине окружности круга, а наше смещение равно нулю.
(B) Да.
Если мы едем по прямой, расстояние и перемещение равны.
(C) №
Любое отклонение от прямой приводит к расстоянию, превышающему величину смещения.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.3P

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.4CQ
Арт-астронавт вращается вокруг Земли в космическом корабле. На одной полной орбите величина смещения равна пройденному расстоянию? Объяснять.
Решение:
№
В этой ситуации смещение равно нулю, потому что начальное и конечное положения совпадают (смещение = конечное положение — начальное положение). Расстояние, пройденное космонавтом, равно 2◊R, где R — радиус орбиты.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.4P
На рис. 2-20 вы идете из парка в дом своего друга, а затем обратно в свой дом. Каково ваше (а) пройденное расстояние и (б) перемещение?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.5CQ
После теннисного матча игроки бросаются к сетке, чтобы поздравить друг друга. Если они оба бегут со скоростью 3 м / с, равны ли их скорости? Объяснять.
Решение:
№
Их скорости различаются, потому что они бегут в разных направлениях.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.5P

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.6CQ
Измеряет ли спидометр скорость или скорость? Объяснять.
Решение:
Спидометр показывает нам скорость, с которой мы движемся. Он не сообщает нам, в каком направлении мы движемся. Таким образом, спидометр измеряет, а не скорость.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.6П
ИП Ребенок катается на пони по круговой дорожке радиусом 4,5 м. (a) Найдите пройденное расстояние и смещение после того, как ребенок прошел половину пути. (b) Пройденное расстояние увеличивается, уменьшается или остается неизменным, когда ребенок завершает один круг дорожки? Объясните: (c) Смещение увеличивается, уменьшается или остается неизменным, когда ребенок завершает один круг дорожки? Объясните: (г) Найдите расстояние и смещение после полного обхода пути.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.7CQ
Может ли автомобиль двигаться по гоночной трассе с постоянной скоростью? Может ли он делать это с постоянной скоростью? Объяснять.
Решение:
(i) №
Поскольку машина движется по трассе, ее направление движения должно меняться. Следовательно, его скорость меняется и поэтому не постоянна.
(ii) Да.
Скорость (величина) автомобиля постоянна во время гонки.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.7P
CE Predict / Explain Вы ведете машину по прямой со скоростью 15 м / с на протяжении 10 километров, затем со скоростью 25 м / с еще 10 километров, (a) Ваш средняя скорость за всю поездку больше, меньше или равна 20 м / с? (b) Выберите лучшее объяснение из следующего:
I. Больше времени тратится на 15 м / с, чем на 25 м / с.
II. Среднее значение 15 м / с и 25 м / с составляет 20 м / с.
III. На скорости 15 м / с затрачивается меньше времени, чем на скорости 25 м / с.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.8CQ
Друзья рассказывают вам, что в недавнем путешествии их средняя скорость составляла +20 м / с. Возможно ли, чтобы их мгновенная скорость была отрицательной в какой-либо момент во время поездки? Объяснять.
Решение:
Да.
Например, ваши друзья могли выехать со стоянки в какой-то момент поездки, дав отрицательную скорость на короткое время.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.8P
CE Прогноз / объяснение Вы ведете машину по прямой со скоростью 15 м / с в течение 10 минут, затем со скоростью 25 м / с в течение еще 10 минут. (A) Ваша средняя скорость за всю поездку больше, меньше чем или равно 20 м / с ?, (b) Выберите лучшее объяснение из следующего:
I. Для движения со скоростью 15 м / с требуется больше времени, чем при 25 м / с.
II. На скорости 25 м / с преодолевается меньшее расстояние, чем на скорости 15 м / с.
III. Равное время затрачивается на скорости 15 м / с и 25 м / с.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.9CQ
Для какого движения мгновенная и средняя скорости равны?
Решение:
Для движения с постоянной скоростью, то есть прямолинейного движения с постоянной скоростью, мгновенная и средняя скорости равны.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.9P
Джозеф ДеЛоч из США установил олимпийский рекорд в 1988 году в беге на 200 метров со временем 19,75 секунды. Какая у него была средняя скорость? Ответьте в метрах в секунду и в милях в час.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.10CQ
Если положение объекта равно нулю, должна ли его скорость быть нулевой? Объяснять.
Решение:
№
Если вы бросаете мяч вверх, например, вы можете выбрать точку сброса y = 0.
Это не меняет того факта, что начальная скорость движения вверх не равна нулю.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.10P
В 1992 году Чжуан Юн из Китая установила женский олимпийский рекорд в заплыве на 100 метров вольным стилем со временем 54.64 секунды. Какая у нее была средняя скорость в м / с и миль / ч?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.11CQ
Предположим, что тормоза в вашем автомобиле создают постоянное замедление, независимо от того, насколько быстро вы едете по дуге. Если вы удвоите скорость движения, как это повлияет на (а) время, необходимое для остановки, и (б) расстояние, необходимое для остановки?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.11P
BIO Кенгуру разгоняются до скорости 65 км / ч.
(a) Как далеко может прыгнуть кенгуру за 3,2 минуты с такой скоростью?
(b) Сколько времени потребуется кенгуру, чтобы прыгнуть 0,25 км с такой скоростью?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.12CQ
Скорость объекта равна нулю в данный момент времени. (A) Возможно ли, чтобы ускорение объекта равнялось нулю в это время? Объясните: (б) Возможно ли, чтобы ускорение объекта было ненулевым в это время? Объяснять.
Решение:
(A) Да.
Для тела в состоянии покоя мгновенная скорость равна нулю, и мгновенное ускорение также равно нулю.
(B) Да.
Когда тело бросается вверх, в самой высокой точке тело имеет нулевую скорость, но ускорение в этой точке равно ускорению свободного падения (g).

Глава 2 Одномерная кинематика Q.12
Резиновые утки Сильный шторм 10 января 1992 года привел к тому, что грузовое судно у Алеутских островов выбросило в океан 29 000 резиновых уток и других игрушек для ванн.Десять месяцев спустя сотни резиновых уток начали появляться вдоль береговой линии недалеко от Ситки, Аляска, примерно в 1600 милях от них. Какова была приблизительная средняя скорость океанического течения, которое доставило уток к берегу, в м / с (а) и в милях / ч (б)? (Резиновые утки от того же разлива начали появляться на побережье штата Мэн в июле 2003 года.)
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.13CQ
Если скорость объекта отлична от нуля, может ли его ускорение быть нулевым? Приведите пример, если ваш ответ «да», объясните, почему бы и нет, если ваш ответ отрицательный.
Решение:
Да, если объект движется с постоянной скоростью.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.13P
Радиоволны распространяются со скоростью света, приблизительно 186 000 миль в секунду. Сколько времени нужно, чтобы радиосообщение отправилось с Земли на Луну и обратно? (Необходимые данные см. На внутренней стороне задней обложки.)
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.14CQ
Может ли объект иметь нулевую среднюю скорость в течение заданного интервала времени, но все еще ускоряться в течение этого интервала? Приведите пример, если ваш ответ «да», объясните, почему бы и нет, если ваш ответ отрицательный.
Решение:
Да, мяч, брошенный прямо вверх и пойманный, когда он возвращается в точку сброса, имеет нулевую среднюю скорость, но он все время ускоряется.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.14P
Была темная и бурная ночь, когда вы внезапно увидели вспышку молнии. Через три с половиной секунды вы услышали гром. Учитывая, что скорость звука в воздухе составляет около 340 м / с, как далеко находилась молния?
Решение:
Скорость звука в воздухе v = 340 м / с
Время, затраченное на то, чтобы услышать гром от шторма t = 3.5 с
Расстояние d = vt
= (340 м / с) (3,5 с)
= 1190 м

Глава 2 Одномерная кинематика Q.15CQ
Бэттер попадает в поп-муху прямо вверх. (а) Отличается ли ускорение мяча на пути вверх от его ускорения при спуске? (b) Отличается ли ускорение мяча на вершине полета от его ускорения перед приземлением?
Решение:

(A) №
(B) №

Глава 2 Одномерная кинематика Q.15P
BIO Нервные импульсы Нервная система человека может передавать нервные импульсы со скоростью около 102 м / с. Оцените время, за которое нервный импульс, генерируемый при прикосновении пальца к горячему объекту, попадает в мозг.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.16CQ
Человек на батуте подпрыгивает вверх с начальной скоростью 4,5 м / с. Какова скорость человека, когда он возвращается к своему первоначальному росту?
Решение:

Используя кинематические соотношения, показано, что скорость человека, когда он возвращается на ту же высоту, равна 4.5 м / с.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.16P
Оцените скорость роста ваших волос в милях в час.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.17CQ
После победы в бейсбольном матче один игрок роняет перчатку, а другой подбрасывает перчатку в воздух. Как сравнить ускорения двух перчаток?
Решение:
При отсутствии сопротивления воздуха обе перчатки имеют одинаковое ускорение.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.17P
Зяблик едет на спине галапагосской черепахи, шагающей со скоростью 0,060 м / с. Через 1,2 минуты зяблик устает от медленной скорости черепахи и летит в том же направлении еще 1,2 минуты со скоростью 12 м / с. Какова была средняя скорость зяблика за этот 2,4-минутный интервал?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.18CQ
Вулкан стреляет лавовой бомбой прямо вверх.Зависит ли смещение лавовой бомбы от (а) вашего выбора начала координат для вашей системы координат или (б) вашего выбора положительного направления? Объясняйте в каждом конкретном случае.
Решение:
(A) Нет, смещение — это изменение положения, поэтому оно не зависит от местоположения, выбранного для начала координат.
(B) Да, чтобы знать, является ли смещение объекта положительным или отрицательным, нам нужно знать, какое направление было выбрано в качестве положительного.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.18P
Вы бежите 8,0 км трусцой со скоростью 9,5 км / ч, затем запрыгиваете в машину и проезжаете еще 16 км. С какой средней скоростью вы должны вести машину, если ваша средняя скорость на все 24 км должна составлять 22 км / ч?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.19P
Собака бегает вперед и назад между двумя своими хозяевами, идущими навстречу друг другу (рис. 2-24). Собака начинает бежать, когда хозяева находятся на расстоянии 10,0 м друг от друга. Если собака бежит со скоростью 3.0 м / с, и каждый хозяин идет со скоростью 1,3 м / с, как далеко проехала собака, когда хозяева встречаются?

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.20P
IP Вы едете по прямой со скоростью 20,0 м / с в течение 10,0 минут, затем со скоростью 30,0 м / с еще 10,0 минут. (A) Ваша средняя скорость составляет 25,0 м / с. с, более 25,0 м / с или менее 25,0 м / с? Объясните: (б) Проверьте свой ответ на пункт (а), вычислив среднюю скорость.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.21P
В час пик вы едете по прямой со скоростью 12 м / с в течение 1,5 минут, затем вам нужно остановиться на 3,5 минуты и, наконец, вы едете со скоростью 15 м / с еще 2,5 минуты, (a) Участок график зависимости положения от времени для этого движения. Ваш график должен простираться от t = 0 до t = 7,5 минут. (B) Используйте график из части (a), чтобы вычислить среднюю скорость между t = 0 и t = 7,5 минут.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.22P
IP 10,0 миль вы едете по прямой со скоростью 20,0 м / с, затем еще 10,0 миль со скоростью 30,0 м / с. (A) Ваша средняя скорость 25,0 м / с, более 25,0 м / с или менее 25,0 м / с? Объясните: (б) Проверьте свой ответ на пункт (а), вычислив среднюю скорость.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.23P
IP Будущий отец ходит взад и вперед, создавая график зависимости положения от времени, показанный на рис. 2-25. Не выполняя вычислений, укажите, является ли скорость отца положительной, отрицательной или нулевой на каждом из следующих сегментов графика: (a) A, (b) B, (c) C и (d) D.Вычислите числовое значение скорости отца для сегментов (e) A, (f) B, (g) C и (h) D и покажите, что ваши результаты подтверждают ваши ответы на части (a) — (d).

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.24P
Положение частицы как функция времени определяется выражением x = (-5 м / с) t + (3 м / с2) t2. (a) Постройте график зависимости x d от t при t = 0 до t = 2s. (б) Найдите среднюю скорость частицы от t = 0 до t = 1 с.(c) Найдите среднюю скорость от t = 0 до t = 1 с.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.25P
Положение частицы как функция времени определяется выражением x = (6 м / с) t + (-2 м / с2) t2. (a) Постройте график зависимости x от t при t = 0 до t = 2 с. (б) Найдите среднюю скорость частицы от t = 0 до t = 1 с. (c) Найдите среднюю скорость от t = 0 до t = 1 с.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.26P
IP Теннисистка движется вперед и назад по базовой линии, ожидая подачи соперником, создавая график зависимости положения от времени, показанный на рис. 2-26. (a) Не выполняя вычислений, укажите, на каком из сегментов графика, A, B или C, игрок имеет наибольшую скорость. Вычислите скорость игрока для (b) сегмента A, (c) сегмента B и (d) сегмента C и покажите, что ваши результаты подтверждают ваши ответы на часть (a).

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.27P
В день свадьбы вы отправляетесь в церковь за 30 минут до начала церемонии, что должно быть достаточно времени, поскольку церковь находится всего в 10 километрах от вас. Однако по дороге вам придется сделать неожиданную остановку для строительных работ на дороге. В результате ваша средняя скорость в первые 15 минут составляет всего 5,0 миль / ч. Какая средняя скорость вам нужна на оставшуюся часть поездки, чтобы вовремя добраться до церкви?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.28P
CE График положения лодки в зависимости от времени, стоящей рядом с доком, показан на Рисунке 2-27. Расположите шесть точек, указанных на графике, в порядке увеличения значения скорости v, отмечая наибольшее отрицательное значение. Обозначьте ложь знаком равенства.

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.29P
Положение частицы как функция времени определяется выражением x = (2,0 м / с) t + (-3,0 м / с3) t3.(a) Постройте график зависимости x от t для времени от t = 0 до t = 1,0 с. (b) Найдите среднюю скорость частицы от t = 0,35 с до t = 0,45 с. (c) Найдите среднюю скорость от t = 0,39 с до t = 0,41 с. (d) Ожидаете ли вы, что мгновенная скорость при t = 0,40 с будет ближе к 0,54 м / с, 0,56 м / с или 0,58 м / с? Объяснять.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.30P
Положение частицы как функция времени определяется выражением x = (-2.00 м / с) t + (3,00 м / с3) t3. (a) Постройте график зависимости x от t для времени от t = 0 до t = 1,00 с. (b) Найдите среднюю скорость частицы от t = 0,150 с до t = 0,250 с. (c) Найдите среднюю скорость от t = 0,190 с до t = 0,210 с. (d) Ожидаете ли вы, что мгновенная скорость при t = 0,200 с будет ближе к -1,62 м / с или -1,66 м / с? Объяснять.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.31P
CE Predict / Explain Два лука стреляют одинаковыми стрелами с одинаковой скоростью пуска.Для этого тетива в луке 1 должна быть оттянута дальше назад, когда она стреляет из стрелы, чем тетива в луке 2. (a) Ускорение стрелы, выпущенной из лука 1, больше, меньше или равно ускорению стрелы, выпущенной из лука 2? (b) Выберите лучшее объяснение из следующего:
I. Стрела в луке 2 ускоряется на большее время.
II. Обе стрелки стартуют из состояния покоя.
III. Стрела в луке 1 ускоряется на большее время.
Решение:
Изобразите проблему:
Две одинаковые стрелы выпущены из двух луков.Стрела из лука 1 отводится дальше, чем из лука 2.
Стратегия:
Для двух луков с одинаковой начальной скоростью после выстрела ускорение стрелы обратно пропорционально времени.
(a) Поскольку лук 1 отводится дальше, ускорение стрелы из лука 1 меньше, чем из лука 2.
(b) Поскольку стрела из лука 1 перемещается на большее расстояние по сравнению с стрелой из лука 2 , чтобы достичь той же скорости, стрела из лука 1 будет ускоряться на большее время.Поэтому объяснение III является лучшим.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.32P
Авиалайнер 747 достигает взлетной скорости 173 миль / ч за 35,2 с. Какова величина его среднего ускорения?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.33P
У скворечника бегун ускоряется со скоростью 1,9 м / с2 за 5,2 с. Ускорение бегуна до конца забега равно нулю. Какая скорость бегуна (а) при t = 2.0 с, и (б) в конце гонки?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.34P
Самолет совершает посадку, летя строго на восток со скоростью 115 м / с. Если струя останавливается через 13,0 с, каковы величина и направление ее среднего ускорения?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.35P
Автомобиль движется строго на север со скоростью 18,1 м / с. Найдите скорость автомобиля после 7.50 с, если его ускорение равно (а) 1,30 м / с2 на севере или (b) 1,15 м / с2 на юге.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.36P
Мотоцикл движется в соответствии с графиком зависимости скорости от времени, показанным на Рисунке 2-28. Найдите среднее ускорение мотоцикла во время каждого из следующих сегментов движения: (a) A, (b) B и (c) C

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.37P
Человек верхом на лошади движется в соответствии с графиком зависимости скорости от времени, показанным на Рисунке 2-29. Найдите смещение человека для каждого из следующих сегментов движения: (a) A, (b) B и (c) C.

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.38P
При беге с начальной скоростью +11 м / с лошадь имеет среднее ускорение -1,81 м / с2. Сколько времени нужно лошади, чтобы снизить скорость до +6.5 м / с?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.39P
IP Предположим, что тормоза вашего автомобиля создают постоянное замедление 4,2 м / с2 независимо от того, насколько быстро вы едете. Если вы удвоите скорость движения с 16 до 32 м / с, (а) увеличится ли время, необходимое для остановки, в два или четыре раза? Объяснять. Проверьте свой ответ на часть (а), рассчитав задерживающую извести для начальных скоростей (b) 16 м / с и (c) 32 м / с.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.40P
IP В предыдущей задаче: (а) увеличивается ли расстояние, необходимое для остановки, в два или четыре раза? Объяснять. Проверьте свой ответ на часть (а), рассчитав тормозной путь для начальной скорости (b) 16 м / с и (c) 32 м / с.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.41P
Когда поезд ускоряется от станции, он достигает скорости 4.7 м / с за 5,0 с. Если ускорение поезда остается постоянным, какова его скорость по прошествии дополнительных 6,0 с?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.42P
Частица имеет ускорение +6,24 м / с2 в течение 0,300 с. По истечении этого времени скорость частицы составляет +9,31 м / с. Какова была начальная скорость частицы?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.43P
Посадка со скоростью 81.9 м / с, и летя прямо на юг, самолет останавливается через 949 м. Предполагая, что струя замедляется с постоянным ускорением, найдите величину и направление ее ускорения.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.44P
Когда вы видите, что светофор становится красным, вы нажимаете на тормоза, пока не остановитесь. Если ваша начальная скорость составляла 12 м / с, и вы двигались строго на запад, какова была ваша средняя скорость при торможении? Предположим постоянное замедление.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.45P
Aball выпущен в точке x = 2 м на наклонной плоскости с ненулевой начальной скоростью. После выпуска мяч движется с постоянным ускорением. Ускорение и начальная скорость мяча описываются одним из следующих четырех случаев: случай 1, a> 0, u0 <0; случай 2, a> 0, u0 <0; случай 3, a <0, u0> 0; случай 4, a <0, u0 <0. (a) В каком из этих случаев мяч определенно пройдет мимо x = 0 через некоторое время? (b) В каком из этих случаев требуется больше информации, чтобы определить, пересечет ли мяч x = 0? (c) В каком из этих случаев мяч остановится на мгновение во время своего движения?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.46P
Предположим, что машина в задаче 44 останавливается через 35 метров. Сколько на это нужно времени?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.47P
Начиная с состояния покоя, лодка увеличивает свою скорость до 4,12 м / с с постоянным ускорением. (A) Какова средняя скорость лодки? (b) Если лодка развивает эту скорость за 4,77 с, как далеко она ушла?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.48P
IP BIO Гепард может разогнаться до 25,0 м / с за 6,22 с. Предполагая постоянное ускорение, (а) как далеко пробежал гепард за это время? (b) После спринта всего за 3,13 с скорость гепарда составляет 12,5 м / с, более 12,5 м / с или менее 12,5 м / с? Объясните: (c) Какова средняя скорость гепарда в первые 3,11 секунды спринта? На вторые 3,11 секунды спринта? (d) Рассчитайте расстояние, пройденное гепардом за первые 3,11 с и за вторые 3,11 с.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.49P
Ребенок спускается с холма на тобоггане с ускорением 1,8 м / с2. Если она начинает в состоянии покоя, как далеко она прошла за (а) 1,0 с, (б) 2,0 с и (в) 3,0 с?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.50P
Детонатор Во время поездки под названием Детонатор в Worlds of Fun в Канзас-Сити пассажиры ускоряются прямо вниз из состояния покоя до 45 миль / ч за 2,2 секунды. Каково среднее ускорение пассажиров в этой поездке?

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.51P
Подушки безопасности Подушки безопасности срабатывают за 10 мс. Оцените ускорение передней поверхности сумки при ее расширении. Выразите свой ответ в терминах ускорения свободного падения g.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.52P
Жюль Верн В своем романе «С Земли на Луну» (1866) Жюль Верн описывает космический корабль, который выстреливает из пушки, названной Колумбиадой, со скоростью 12000 единиц. ярдов / с.Колумбиада имеет длину 900 футов, но часть ее заполнена порошком, поэтому космический корабль ускоряется на расстояние всего 700 футов. Оцените ускорение, которое испытывают находящиеся в космическом корабле люди во время запуска. Ответьте в м / с2. (Верн понимал, что «путешественники … столкнутся с сильной отдачей», но он, вероятно, не знал, что люди обычно теряют сознание, если испытывают ускорение более 7g ~ 70 м / с2.)
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.53P
BIO Бактериальное движение Примерно 0,1% бактерий в кишечнике взрослого человека — это кишечная палочка. Было замечено, что эти бактерии движутся со скоростью до 15 мкм / с и максимальным ускорением 166 мкм / с2. Предположим, бактерия E. coli в вашем кишечнике начинается в состоянии покоя и ускоряется со скоростью 156 мкм / с2. Сколько (а) времени и (б) расстояния требуется, чтобы бактерия достигла скорости 12 мкм / с?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.54П
Две машины едут по прямой трассе. В момент времени t = 0 машина 1 проезжает отметку мили 0, двигаясь строго на восток со скоростью 20,0 м / с. В то же время вагон 2 находится в 1,0 км к востоку от отметки 0 мили и движется со скоростью 30,0 м / с на запад. Автомобиль 1 ускоряется с ускорением до 2,5 м / с2, а вагон 2 замедляется с ускорением до 3,2 м / с2. положительное направление, (b) В какое время машины проезжают рядом друг с другом?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.55P
Падение метеорита 9 октября 1992 года 27-фунтовый метеорит упал на автомобиль в Пикскилле, штат Нью-Йорк, оставив вмятину глубиной 22 см в багажнике. Если метеорит доставит автомобиль со скоростью 130 м / с, какова будет величина его замедления, если предположить, что оно постоянное?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.56P
Ракета взлетает и движется прямо вверх от стартовой площадки с постоянным ускорением. Через 3,0 с ракета оказывается на высоте 77 м.а) Каковы величина и направление ускорения ракеты? б) Какова его скорость сейчас?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.57P
IP Вы едете по городу со скоростью 12,0 м / с, как вдруг перед вами катится мяч. Вы нажимаете на тормоз и начинаете замедляться со скоростью 3,5 м / с2. (A) Как далеко вы проехали до остановки? (b) Когда вы проехали только половину расстояния в части (а), ваша скорость равна 6.0 м / с, более 6,0 м / с или менее 6,0 м / с? Подтвердите свой ответ расчетом.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.58P
IP Вы едете по городу со скоростью 16 м / с, как вдруг перед вами выезжает машина. Вы нажимаете на тормоз и начинаете замедляться со скоростью 3,2 м / с2. (A) Сколько времени нужно, чтобы остановиться? (b) После торможения половина времени, указанного в части (а), ваша скорость составляет 8,0 м / с, больше 8,0 м / с или меньше 8.0 м / с? Подтвердите свой ответ расчетом: (c) Если автомобиль, выезжающий задним ходом, изначально находился в 55 м перед вами, каково максимальное время реакции, которое вы можете иметь, прежде чем нажать на тормоза и все же избежать столкновения с автомобилем?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.59P
IP BIO Ускорение языка Когда хамелеон захватывает насекомое, его язык может выдвинуться на 16 см за 0,10 с. (а) Найдите величину ускорения языка, считая его постоянным, (б) В первом 0.050 с, длина языка составляет 8,0 см, более 8,0 или менее 8,0 см? Подтвердите свой вывод расчетом

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.60P
IP Двигаясь по инерции на запад на вашем велосипеде со скоростью 8,4 м / с, вы встречаетесь с песчаным участком дороги шириной 7,2 м. Когда вы покидаете песчаный участок, ваша скорость снижается на 2,0 м / с до 6,4 м / с. а) Если предположить, что песок вызывает постоянное ускорение, каково было ускорение велосипеда на песчаном участке? Укажите величину и направление. (Б) Сколько времени потребовалось, чтобы пересечь песчаный участок? (c) Предположим, вы въезжаете на песчаный участок со скоростью всего 5.4 м / с. Ваша конечная скорость в данном случае составляет 3,4 м / с, более 3,4 м / с или менее 3,4 м / с? Объяснять.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.61P
BIO Пережил сильное замедление 13 июля 1977 года во время тест-драйва на британском ипподроме Сильверстоун дроссельная заслонка на машине Дэвида Перли застряла настежь. В результате аварии Перли подвергся воздействию величайшей «перегрузки», когда-либо существовавшей у человека — он замедлился, разогнавшись до 173 км / ч, до нуля на расстоянии всего около нуля.66 мес. Вычислите величину ускорения, испытываемого Перли (считая, что оно постоянное), и выразите свой ответ в единицах ускорения свободного падения, g = 9,81 м / с2.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.62P
IP Лодка движется по прямой с постоянной скоростью 2,6 м / с при переключении на нейтраль. После прохождения 12 м по инерции двигатель снова включается, и лодка продолжает движение с пониженной постоянной скоростью, равной 1.6 м / с. Предполагая постоянное ускорение при движении накатом, (а) сколько времени потребовалось лодке, чтобы преодолеть 12 м? б) Какое ускорение было у лодки при движении накатом? (c) Когда лодка прошла курсом 6,0 м, была ли ее скорость 2,1 м / с, более 2,1 м / с или менее 2,1 м / с? Объяснять.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.63P
Модель ракеты поднимается с постоянным ускорением на высоту 3,2 м, при этом ее скорость равна 26.0 м / с. а) Сколько времени нужно, чтобы ракета достигла этой высоты? б) Какова была величина ускорения ракеты? (c) Найдите высоту и скорость ракеты через 0,10 с после запуска.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.64P
Печально известный цыпленок мчится к домашней тарелке со скоростью 5,8 м / с, когда решает удариться о землю. Цыпленок скользит в течение 1,1 с, едва достигнув тарелки при остановке (конечно, безопасно). (А) Каковы величина и направление ускорения курицы? б) Как далеко ускользнула курица?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.65P
Велосипедист заканчивает ремонт спущенной шины, когда его друг едет с постоянной скоростью 3,5 м / с. Через две секунды велосипедист запрыгивает на свой байк и разгоняется со скоростью 2,4 м / с2, пока не догонит своего друга. (А) Сколько времени требуется, чтобы он догнал своего друга? б) Как далеко он прошел за это время? в) Какова его скорость, когда он догоняет?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.66P
Автомобиль в пробках трогается с места и движется вперед на 13 м за 8.0 с, затем снова переходит в состояние покоя. График зависимости скорости от времени для этого автомобиля приведен на рисунке 30. Какое расстояние автомобиль преодолевает за (а) первые 4,0 секунды своего движения и (б) последние 2,0 секунды своего движения? (c) Какова постоянная скорость V, характеризующая среднюю часть его движения?

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.67P
Автомобиль и грузовик движутся прямо навстречу друг другу по прямой и узкой улице, но они избегают лобового столкновения, одновременно нажимая на тормоза при t = 0.Полученные графики зависимости скорости от времени показаны на рисунке 31. Каково расстояние между автомобилем и грузовиком, когда они остановились, учитывая, что в t = 0 автомобиль находится на x = 15 м, а грузовик — на x. = -35 м? (Обратите внимание, что эта информация определяет, какая линия на графике соответствует какому автомобилю.)

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.68P
В физической лаборатории ученики измеряют время, за которое тележка перемещается на расстояние 1.00 м по ровной трассе, наклоненной под углом θ к горизонту. Их результаты представлены в следующей таблице.
θ 10,0 ° 20,0 ° 30,0 °
время, с 1,08 0,770 0,640
а) Найдите величину ускорения тележки для каждого угла.
(b) Покажите, что ваши результаты для части (a) полностью согласуются с формулой a = g sin θ. (Мы выведем эту формулу в главе 5.)
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.69P
CE На краю крыши вы бросаете мяч с начальной скоростью u0; через мгновение вы бросаете мяч 2 вниз с той же начальной скоростью.Мячи приземляются одновременно. Какое из следующих утверждений верно в момент непосредственно перед тем, как шары коснулись земли? A. Скорость мяча 1 больше, чем скорость мяча 2; B. Скорость мяча 1 равна скорости мяча 2; C. Скорость мяча 1 меньше скорости мяча 2. 70. Легенда гласит, что Исаака Ньютона ударило по голове падающее яблоко, что вызвало у нее мысли о гравитации. Предполагая, что история правдива, оцените скорость яблока, когда оно ударилось о Ньютона.
Решение:
Поскольку смещение двух шаров одинаково и начальные скорости также одинаковы, поэтому два шара ударяются о землю с одинаковой скоростью.
Итак, вариант (В) верен.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.70P
Легенда гласит, что Исаака Ньютона ударило по голове падающее яблоко, что вызвало у него мысли о гравитации. Предполагая, что история правдива, оцените скорость яблока, когда оно ударилось о Ньютона.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.71P
В мультфильме изображена машина в свободном падении. Верно ли заявление, сделанное в мультфильме? Обосновать ответ.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.72P
Ссылаясь на рисунок в задаче 71, сколько времени потребуется автомобилю, чтобы разогнаться от 0 до 30 миль / ч?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.73P
Прыжок Джордана Вертикальный прыжок Майкла Джордана составляет 48 дюймов.Какая у него скорость взлета? Дайте свой ответ m метров в секунду.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.74P
BIO Часто наблюдают, как быков сбрасывают моллюсков и других моллюсков с высоты на скалы внизу, чтобы открыть раковины. Если чайка роняет снаряд с высоты 14 м, с какой скоростью движется снаряд, когда он ударяется о камни? 75. Вулкан запускает лавовую бомбу прямо вверх с начальной скоростью 28 м / с.Взяв за положительное направление вверх, найдите скорость и направление движения лавовой бомбы (а) через 2,0 секунды и (б) через 3,0 секунды после ее запуска.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.75P
Вулкан запускает лавовую бомбу прямо вверх с начальной скоростью 28 м / с. Взяв за положительное направление вверх, найдите скорость и направление движения лавовой бомбы (а) через 2,0 секунды и (б) через 3,0 секунды после ее запуска.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.76P
Внеземной вулкан Первый активный вулкан, наблюдаемый за пределами Земли, был обнаружен в 1979 году на Lo, одной из лун Юпитера. Было замечено, что вулкан выбрасывает материал на высоту примерно 2,00 x 105 м. Учитывая, что ускорение свободного падения на lo составляет 1,80 м / с2, найдите начальную скорость выброшенного материала.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.77P
BIO Измерьте время реакции Вот что вы можете попробовать дома — эксперимент по измерению времени реакции. Попросите друга держать линейку за один конец так, чтобы другой конец свисал вертикально. На нижнем конце держите большой и указательный пальцы по обе стороны от линейки, готовые схватить ее. Пусть ваш друг отпустит линейку без предупреждения. Поймай его как можно быстрее. Если вы поймаете линейку на 5,2 см с нижнего конца, какое у вас время реакции?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.78P
Плотник на крыше здания случайно уронил молоток. Когда молот падает, он проходит через два окна одинаковой высоты, как показано на рисунке. (a) Увеличение скорости молота, когда он падает за окно, больше, меньше или равно увеличению скорости, когда он падает за окно 2? (b) Выберите лучшее объяснение из следующего:
I. Большая скорость в окне 2 приводит к большему увеличению скорости.
II. Постоянное ускорение означает, что молот увеличивает скорость на одинаковую величину для каждого окна.
III. Молот тратит больше инея, падая за окно 1.

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.79P
CE Predict / Explain На рисунке 33 показан график u-t в зависимости от t для молотка, брошенного плотником в задаче 78. Обратите внимание, что время, когда молот проходит мимо двух окон, обозначены заштрихованными областями: (a) Является ли площадь заштрихованной области, соответствующей окну 1, больше, меньше или равна площади заштрихованной области, соответствующей окну 2? (b) Выберите лучшее объяснение из следующего:
I.Заштрихованная область окна 2 выше, чем у. заштрихованная область окна 1.
II. Окна одинаковые по высоте.
III. Заштрихованная область для окна 1 шире, чем заштрихованная область для окна 2.

Решение:
(a) Площадь заштрихованной области, соответствующей окну 1, равна площади заштрихованной области, соответствующей окну 2.
(b) Поскольку площадь графика время — скорость показывает расстояние, пройденное объектом, и поскольку два окна имеют одинаковую высоту, следовательно, площади равны.
Итак, вариант II — лучшее объяснение.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.80P

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.81P
Билл спускается с трамплина высотой 3,0 м и падает в воду ниже. В то же время Тед прыгает вверх со скоростью 4,2 м / с с трамплина высотой 1,0 м. Выбрав начало координат на поверхности воды, а вверх в качестве положительного направления x, напишите уравнения движения x-против-t как для Билла, так и для Теда.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.82P
Повторите предыдущую задачу, на этот раз с исходной точкой. 3,0 м над водой и вниз в качестве положительного направления оси x.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.83P
В жаркий летний день в штате Вашингтон во время каякинга я увидел, как несколько пловцов прыгнули с железнодорожного моста в реку Снохомиш внизу, пловцы сошли с моста, и я по оценкам, они попали в воду 1.Спустя 5 секунд: (а) Какова высота моста? б) Как быстро пловцы двигались, когда попадали в воду? (c) Каким было бы время падения пловцов, если бы мост был вдвое выше?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.84P
Самый высокий водный фонтан Самый высокий в мире водный фонтан находится, как ни странно, в Фаунтин-Хиллз, штат Аризона. Фонтан поднимается на высоту 560 футов (на 5 футов выше монумента Вашингтона). (А) Какова начальная скорость воды? б) Сколько времени нужно, чтобы вода достигла вершины фонтана?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.85P
Разъяренный баскетболист, получивший ошибочное определение фола, бросает мяч прямо на пол. Если мяч отскакивает вверх и возвращается на пол через 2,8 секунды после первого удара, какова максимальная высота мяча над полом?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.86P
Чтобы отпраздновать победу, питчер бросает перчатку вверх с начальной скоростью 6,0 м / с. а) Сколько времени нужно, чтобы перчатка вернулась к питчеру? б) Сколько времени нужно, чтобы перчатка достигла максимальной высоты?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.87P
IP Стоя на краю обрыва высотой 32,5 м, вы бросаете мяч. Позже вы бросаете второй мяч вниз с начальной скоростью 11,0 м / с. (а) Какой мяч имеет большее увеличение скорости, когда он достигает основания обрыва, или оба шара ускоряются на одинаковую величину? (б) Проверьте свой ответ на часть (а) расчетами.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.88P
Вы стреляете в воздух стрелой.Через две секунды (2,00 с) стрела улетела прямо вверх на высоту 30,0 м над точкой запуска. (А) Какова была начальная скорость стрелы?
(b) Сколько времени потребовалось стрелке, чтобы сначала достичь высоты 15,0 м над точкой запуска?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.89P
Во время движения на лифте, спускающемся с постоянной скоростью 3,0 м / с, вы случайно уронили книгу из-под руки. (а) Сколько времени нужно, чтобы книга поднялась на этаж лифта, 1.2 м ниже руки? б) Какова скорость книги относительно вас, когда она падает на этаж лифта?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.90P
Воздушный шар опускается со скоростью 2,0 м / с, когда пассажир роняет камеру. Если при падении камера находится на высоте 45 м над землей, (а) сколько времени требуется камере, чтобы достичь земли, и (б) какова ее скорость непосредственно перед приземлением? Пусть вверх будет положительное направление для этой проблемы.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.91P
IP Стоя рядом, вы и ваш друг в разное время сходите с моста и падаете на 1,6 секунды в воду ниже. Ваша подруга идет первой, а вы следуете за ней после того, как она снизилась на 2,0 м. (а) Когда ваш друг ударяется о воду, расстояние между вами составляет 2,0 м, меньше 2,0 м или больше 2,0 м? (б) Проверьте свой ответ на часть (а) расчетами.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.92P
Модель ракеты взлетает и движется вверх с ускорением 12 м / с2, пока не достигнет высоты 26 м, после чего ее двигатель выключается, и она продолжает полет. в свободном падении.
(а) Какая максимальная высота достигает ракеты?
(b) Какова скорость ракеты непосредственно перед тем, как она упадет на землю?
(c) Какова общая продолжительность полета ракеты?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.93P
Удар по «высокому нападающему» Молодая женщина на карнавале подходит к «высокому нападающему» — популярному испытанию на силу, когда участник ударяет молотком по одному концу рычага, выталкивая небольшую металлическую пробку вверх по направлению к колокол. Она сильно взмахивает молотком и направляет пробку в верхнюю часть ударника, где он звонит в колокольчик. На рисунке 34 показан соответствующий график зависимости положения от времени для пробки. Используя информацию, представленную на графике, ответьте на следующие вопросы: (а) Какова средняя скорость пробки во время ее движения вверх? б) Насколько уменьшается скорость пробки во время ее движения вверх? (c) Какова начальная скорость вилки? (Предположим, что свеча во время восходящего движения находится в свободном падении без влияния сопротивления воздуха или трения.)
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.94P
Сидя на ветке дерева на высоте 10,0 м над землей, вы уроните каштан. Когда каштан упал на 2,5 м, вы бросаете второй каштан прямо вниз. Какую начальную скорость вы должны дать второму каштану, если они оба должны коснуться земли одновременно?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.95GP
В известном романе Жюля Верна Филеас Фогг путешествует вокруг света за 80 дней.Какова была примерная средняя скорость мистера Фогга во время его приключения?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.96GP
Астронавт на Луне бросает камень прямо вниз с высоты 1,25 м. Если ускорение свободного падения на Луне составляет 1,62 м / с2, какова скорость камня перед приземлением?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.97GP
Вы прыгаете с вершины валуна на землю 1.5 м ниже. Оцените ваше замедление при приземлении.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.98GP
Сверхзвуковой водопад Геологам известны периоды в прошлом, когда закрывался Гибралтарский пролив, а Средиземное море высыхало и превращалось в пустыню. Позже, когда пролив вновь открылся, был создан массивный водопад с соленой водой. По словам геологов, вода в этом водопаде была сверхзвуковой; то есть он падал со скоростью, превышающей скорость звука.Если не учитывать сопротивление воздуха, какова минимальная высота, необходимая для создания сверхзвукового водопада? (Скорость звука можно принять равной 340 м / с.)
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.99GP
CE На краю крыши вы бросаете мяч A из состояния покоя, а затем бросаете мяч B вниз с начальной скоростью v0. Будет ли увеличение скорости непосредственно перед тем, как шары приземлятся, больше для мяча A, больше для мяча B или одинаково для каждого мяча?

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.100GP
Предположим, что два мяча, описанные в задаче 99, выпущены в одно и то же время, при этом мяч A выпадает из состояния покоя, а мяч B брошен вниз с начальной скоростью υ0. Определите, какой из пяти графиков, показанных на рис. 2-35, соответствует (a) шару A и (b) шару B.
Задача 99
На краю крыши вы бросаете шар A из упора, а затем бросаете шар B вниз с начальная скорость υ0. Будет ли увеличение скорости непосредственно перед тем, как шары приземлятся, больше для шара A, больше для бейла B или одинаково для каждого шара?

Решение:
Поскольку шары падают с постоянным ускорением, график временной скорости представляет собой прямую линию с равным наклоном, а начальная точка каждой прямой соответствует их начальной скорости.
(a) Следовательно, для шара A график представлен графиком 3
(b) А для шара B график представлен графиком 2.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.101GP
Астронавты на далекой планете бросают камень прямо вверх и записывают его движение с помощью видеокамеры. После оцифровки своего видео они могут построить график зависимости высоты y от времени t, показанный на рис. 2-36. а) Каково ускорение свободного падения на этой планете? б) Какова была начальная скорость камня?

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.102GP
Drop Tower НАСА эксплуатирует 2,2-секундную башню для сброса в Исследовательском центре Гленна в Гевленде, штат Огайо. На этом объекте экспериментальные пакеты сбрасываются с вершины башни на 8-м этаже здания. В течение 2,2 секунд свободного падения участники экспериментов испытывают микрогравитацию, аналогичную условиям космического корабля на орбите. а) Какова дальность падения башни 2,2 с? б) Как быстро перемещаются эксперименты, когда они попадают в воздушные подушки внизу башни? (c) Если экспериментальный пакет останавливается на расстоянии 0.75 м после удара о подушку безопасности, какое среднее ускорение при торможении?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.103GP
Мальчик подпрыгивает на батуте прямо вверх и вниз. Предположим, она удвоила свою начальную скорость с 2,0 м / с до 4,0 м / с. а) В какой степени увеличивается время ее пребывания в воздухе? б) Во сколько раз увеличивается ее максимальный рост? (c) Проверьте свои ответы на части (a) и (b) с точным расчетом.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.104GP
На 18-м грине Открытого чемпионата США вам нужно сделать 20,5-футовый удар, чтобы выиграть турнир с ничьей. Когда вы ударяете по мячу с начальной скоростью 1,57 м / с, он останавливается на расстоянии 6 футов от лунки. (а) Если предположить, что замедление, вызванное травой, постоянно, какой должна быть начальная скорость, чтобы просто сделать удар? (b) Какая начальная скорость вам нужна, чтобы сделать оставшийся удар длиной 6 футов?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.105GP
Популярным развлечением на некоторых карнавалах является бросание одеяла (см. Фото, стр. 39). а) Если человека подбрасывают на высоту не более 28 футов над одеялом, сколько времени он проводит в воздухе? (b) Является ли количество времени, в течение которого человек находится на высоте 14,0 футов, больше, меньше или равно количеству времени, в течение которого человек находится ниже высоты 14,0 футов? Объяснять. (c) Проверьте свой ответ на часть (b) расчетами.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.106GP
Ссылаясь на концептуальную контрольную точку 2-5, найдите расстояние между породами при (a) t = 1,0 с, (b) t = 2,0 с и (c) t = 3,0 с, где время отсчитывается от момента времени. второй камень упал. (d) Убедитесь, что расстояние увеличивается линейно со временем.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.107GP
Сизокрылая чайка, поднимаясь прямо вверх со скоростью 5,20 м / с, взлетает над раковиной, когда она находится на высоте 12,5 м над землей.а) Каковы величина и направление ускорения снаряда сразу после того, как он выпущен? (b) Найдите максимальную высоту снаряда над землей. (c) Сколько времени нужно, чтобы снаряд достиг земли? (d) Какова скорость снаряда в это время?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.108GP
Врач, готовясь сделать пациенту инъекцию, впрыскивает небольшое количество жидкости прямо вверх из шприца.Если жидкость выходит со скоростью 1,5 м / с, (а) сколько времени нужно, чтобы она вернулась на уровень шприца? б) Какова максимальная высота жидкости над шприцем?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.109GP
Воздушный шар только что поднялся в воздух и поднимается с постоянной скоростью 2,0 м / с. Внезапно одна из пассажиров понимает, что оставила камеру на земле. Друг поднимает его и подбрасывает прямо вверх с начальной скоростью 13 м / с.Если при подбрасывании камеры пассажир находится на 2,5 м выше подруги, насколько высоко она будет, когда камера достигнет ее?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.110GP
В предыдущей задаче, какова минимальная начальная скорость камеры, если она должна просто достичь пассажира? (Подсказка: когда камеру бросают с минимальной скоростью, ее скорость при достижении пассажира равна скорости пассажира.)
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.111GP
Old Faithful Наблюдая за извержением Old Faithful, вы замечаете, что воде требуется время t, чтобы выйти из основания гейзера и достичь максимальной высоты. (а) Какова высота гейзера и (б) какова начальная скорость воды? Оцените свои выражения для (c) высоты и (d) начальной скорости для измеренного времени 1,65 с.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.112GP
Мяч подбрасывается вверх с начальной скоростью υ0.Когда он достигает вершины своего полета, на высоте h, второй шар подбрасывается вверх с той же начальной скоростью. (а) Нарисуйте график зависимости x от t для каждого шара. (b) Из вашего графика решите, пересекаются ли шары в точках h / 2, выше h / 2 или ниже h / 2. (c) Найдите высоту, на которой пересекаются пути.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.113GP
Гири привязаны к каждому концу 20,0-сантиметровой струны. Вы держите одну гирю в руке, а другую позволяете висеть вертикально на высоте h над полом.Когда вы отпускаете гирю в руке, обе гири ударяются о землю один за другим с слышимым стуком. Найдите значение h, для которого время между выпуском и первым ударом равно времени между первым и вторым ударом.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.114GP
Мяч, брошенный из состояния покоя, преодолевает три четверти расстояния до земли в последнюю секунду своего падения. а) С какой высоты упал мяч? б) Сколько было всего времени падения?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.115GP
Сталактит на крыше пещеры с постоянной скоростью капает в бассейн на 4,0 м ниже. Одна капля воды попадает в бассейн, вторая падает в воздух, а третья просто отрывается от сталактита. а) Каковы положение и скорость второй капли, когда первая капля попадает в лужу? б) Сколько капель в минуту попадает в бассейн?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.116GP
Вы бросаете лыжную перчатку с высоты h на свежий снег, и она опускается на глубину d, прежде чем остановиться.(а) С точки зрения g и h, какова скорость перчатки, когда она достигает снега? б) Каковы величина и направление ускорения перчатки при движении по снегу, если предположить, что оно постоянное? Дайте свой ответ в виде g, h и d.
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.117GP
Чтобы определить высоту воздушной линии электропередачи, вы бросаете мяч прямо вверх. Мяч пересекает линию на пути вверх после 0.75 с, и снова передает его по пути вниз через 1,5 с после того, как он был подброшен. Какова высота линии электропередачи и начальная скорость мяча?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.118GP

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.119GP
Стрела выстреливает со скоростью 20,0 м / с по блоку пенополистирола, лежащему на гладкой поверхности. Стрелка проникает в блок на определенное расстояние, прежде чем остановиться относительно него.Во время этого процесса замедление стрелки составляет 1550 м / с2, а ускорение блока — 450 м / с2. (a) Сколько времени нужно, чтобы стрелка перестала двигаться с rcspeet к блоку? б) Какова общая скорость стрелки и блока, когда это происходит? (c) Как далеко проникает стрела в блок?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.120GP
Сидя в квартире на втором этаже, физик замечает шар, движущийся вверх прямо за ее окном.Мяч виден в течение 0,25 с, когда он перемещается на расстояние 1,05 м от нижней части до верхней части окна. (а) Сколько времени нужно, прежде чем мяч снова появится? б) Какая наибольшая высота шара над верхним краем окна?
Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.121GP

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.122PP
Бам! — Аполлон 15 приземляется на Луне
Первое слово, сказанное на поверхности Луны после высадки Аполлона 15 30 июля 1971 года, было «Бац!» Это была непроизвольная реакция Джеймса Ирвина на их довольно резкое приземление.«Мы действительно пострадали сильнее, чем любой другой рейс!» — говорит Ирвин. «И я, очевидно, был поражен, когда сказал:« Бац! »
Причина« твердой посадки »Аполлона-15, как позже охарактеризовал его пилот Дэвид Скотт, заключалась в том, что ракетный двигатель был выключен немного раньше, чем планировалось, когда посадочный модуль все еще находился на высоте 4,30 фута над поверхностью Луны и двигался вниз со скоростью 0,500 фут / с. С этого момента посадочный модуль спустился в условиях свободного падения по Луне с ускорением 1,62 м / с2. В результате посадочная скорость Аполлона 15 была безусловно самой большой из всех миссий Аполлона.Для сравнения, посадочная скорость Нила Армстронга на Apollo 11 была самой низкой — 1,7 фута / с — он не выключал двигатель до тех пор, пока ступни не оказались на поверхности. Аполлоны 12, 14 и 17 приземлялись со скоростью от 3,0 до 3,5 футов / с.
Чтобы лучше понять спуск Аполлона 15, мы показываем его траекторию на заключительных этапах посадки на рис. 2-37 (а). На рис. 2-37 (b) мы показываем различные графики зависимости скорости от времени.

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.123PP
Бам! — Аполлон 15 приземляется на Луне
Первое слово, произнесенное на поверхности Луны после приземления Аполлона 15 30 июля 1971 года, было «Бам!» Это была непроизвольная реакция Джеймса Ирвина на их довольно резкое приземление. «Мы действительно пострадали сильнее, чем любой другой рейс!» — говорит Ирвин. «И я был, очевидно, поражен, когда сказал:« Бац! »
Причина« твердой посадки »Аполлона-15, как позже охарактеризовал его пилот Дэвид Скотт, заключалась в том, что ракетный двигатель был выключен немного раньше, чем планировалось, когда посадочного модуля было еще 4.30 футов над поверхностью Луны и движется вниз со скоростью 0,500 фут / с. С этого момента посадочный модуль спустился в условиях свободного падения по Луне с ускорением 1,62 м / с2. В результате посадочная скорость Аполлона 15 была безусловно самой большой из всех миссий Аполлона. Для сравнения, посадочная скорость Нила Армстронга на Apollo 11 была самой низкой — 1,7 фута / с — он не выключал двигатель до тех пор, пока ступни не оказались на поверхности. Аполлоны 12, 14 и 17 приземлялись со скоростью от 3,0 до 3,5 футов / с.
Чтобы лучше понять спуск Аполлона 15, мы показываем его траекторию на заключительных этапах посадки на рис. 2-37 (а). На рис. 2-37 (b) мы показываем различные графики зависимости скорости от времени.

Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.124PP
Бац! — Аполлон 15 приземляется на Луне
Первое слово, сказанное на поверхности Луны после высадки Аполлона 15 30 июля 1971 года, было «Бац!» Это была непроизвольная реакция Джеймса Ирвина на их довольно резкое приземление.«Мы действительно пострадали сильнее, чем любой другой рейс!» — говорит Ирвин. «И я, очевидно, был поражен, когда сказал:« Бац! »
Причина« твердой посадки »Аполлона-15, как позже охарактеризовал его пилот Дэвид Скотт, заключалась в том, что ракетный двигатель был выключен немного раньше, чем планировалось, когда посадочный модуль все еще находился на высоте 4,30 фута над поверхностью Луны и двигался вниз со скоростью 0,500 фут / с. С этого момента посадочный модуль спустился в условиях свободного падения по Луне с ускорением 1,62 м / с2. В результате посадочная скорость Аполлона 15 была безусловно самой большой из всех миссий Аполлона.Для сравнения, посадочная скорость Нила Армстронга на Apollo 11 была самой низкой — 1,7 фута / с — он не выключал двигатель до тех пор, пока ступни не оказались на поверхности. Аполлоны 12, 14 и 17 приземлялись со скоростью от 3,0 до 3,5 футов / с.
Чтобы лучше понять спуск Аполлона 15, мы показываем его траекторию на заключительных этапах посадки на рис. 2-37 (а). На рис. 2-37 (b) мы показываем различные графики зависимости скорости от времени.
РИСУНОК 2-37

Решение:
Поскольку скорость линейно увеличивается со временем, график B представляет график зависимости скорости от времени.

Глава 2 Одномерная кинематика Q.125PP
Бац! — Аполлон 15 приземляется на Луне
Первое слово, сказанное на поверхности Луны после высадки Аполлона 15 30 июля 1971 года, было «Бац!» Это была непроизвольная реакция Джеймса Ирвина на их довольно резкое приземление. «Мы действительно пострадали сильнее, чем любой другой рейс!» — говорит Ирвин. «И я был, очевидно, поражен, когда сказал:« Бац! »
Причина« твердой посадки »Аполлона-15, как позже охарактеризовал его пилот Дэвид Скотт, заключалась в том, что ракетный двигатель был выключен немного раньше, чем планировалось, когда посадочного модуля было еще 4.30 футов над поверхностью Луны и движется вниз со скоростью 0,500 фут / с. С этого момента посадочный модуль спустился в условиях свободного падения по Луне с ускорением 1,62 м / с2. В результате посадочная скорость Аполлона 15 была безусловно самой большой из всех миссий Аполлона. Для сравнения, посадочная скорость Нила Армстронга на Apollo 11 была самой низкой — 1,7 фута / с — он не выключал двигатель до тех пор, пока ступни не оказались на поверхности. Аполлоны 12, 14 и 17 приземлялись со скоростью от 3,0 до 3,5 футов / с.
Чтобы лучше понять спуск Аполлона 15, мы показываем его траекторию на заключительных этапах посадки на рис. 2-37 (а). На рис. 2-37 (b) мы показываем различные графики зависимости скорости от времени.
РИСУНОК 2-37

Решение:
В этом случае ускорение направлено вверх. Это противоположно направлению его скорости. Следовательно, скорость спускаемого аппарата линейно уменьшается. Поэтому график C описывает ситуацию, заданную в задаче

Глава 2 Одномерная кинематика Q.126IP
Ссылаясь на пример 2-9. Предположим, что спидер (красная машина) движется с постоянной скоростью 25 м / с, и что максимальное ускорение полицейской машины (синяя машина) составляет 3,8 м / с2. Если полицейская машина должна стартовать с места и догнать спидер за 15 с или меньше, какова максимальная дистанция старта, которую может преодолеть спидер? Измерьте время с момента запуска полицейской машины.


Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.127IP
Ссылаясь на Пример 2-9 Спидер проезжает позицию полицейской машины с постоянной скоростью 15 м / с.Полицейская машина сразу трогается с места и преследует спидер с постоянным ускорением. Какое ускорение должна иметь полицейская машина, если она должна догнать спидер за 7,0 с? Измерьте время с момента запуска полицейской машины.


Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.128IP
IP Ссылаясь на Пример 2-12 (a) В Примере 2-12 мешок с песком выпускается на высоте 20,0 м и достигает максимальной высоты 22 м. Если бы сумку выпустили в 30.0 м, при том, что все остальное остается прежним, будет ли его максимальная высота 32 м, больше 32 м или меньше 32 м? (b) Найдите скорость мешка непосредственно перед его приземлением, когда он выпущен с высоты 30,0 м.


Решение:

Глава 2 Одномерная кинематика Q.129IP
Ссылаясь на пример 2-12. Предположим, что воздушный шар опускается с постоянной скоростью 4,2 м / с, когда мешок с песком высвобождается на высоте 35 м.а) Как долго мешок находится в воздухе? (b) Какова скорость мешка, когда он находится на высоте 15 м над землей?

Решение:

Кинематика

3/4 сентября

Знакомство с классом, командами, OneNote и т. Д.

Определять Скорость дорожного бегуна

Физика человеческого пушечного ядра Roadrunner Видео

Физика паруса с вентилятором Roadrunner Видео

14/15 сентября

Положение, скорость и ускорение
Разминка
Банкноты
Дополнительные вопросы (решения)

17/18 сентября

Уравнения кинематики большой пятерки
Предварительный вопрос
Примечания
Дополнительные вопросы (решения)

Дополнительная практика с Большой пятеркой:
Возьмите «большую пятерку» как драйв (Решения)

Оцените свою статью после выпуска решений

Дополнительная работа:
Прочтите главу 1 (это необязательно, но настоятельно рекомендуется).Я не накрыл это хорошая глава, которую стоит пройти в классе, но совсем не беспокойтесь об этом. Там есть какие-то странные вещи. Я надеюсь, что вы почувствовали вкус главы 1, и мне не нужно, чтобы вы разбирались в ней.

Необязательные проблемы 14-18 сентября (Решения)
Эти проблемы включают главы 1 и 2

21/22 сентября

Создание графиков
Предварительный вопрос
Примечания
Дополнительные вопросы (решения)
Создание графиков Раздаточный материал по стандартам
Примеры хороших графиков и плохих графиков

Практика:
Графическое развлечение (Решения)

24/25 сентября

День исчисления
Я выведу (видео)
Банкноты
Раздаточный материал ко дню исчисления
День практики исчисления (решения)

Решения для Задания 1-2 будут опубликованы в четверг, 24 сентября. Решения для графического развлечения уже опубликованы

Пожалуйста, оцените свою статью после того, как будут выпущены решения.

Дополнительная работа:
Необязательные проблемы 21-25 сентября (Решения)
Эти проблемы включают главы 1 и 2

Качество линейного движения (Решения)

Больше качества линейного движения (решения)
Некоторые из этих вопросов связаны с исчислением

28/29 сентября

Векторы
Банкноты

Представьте двумерное движение
Банкноты
Дополнительные вопросы (решения)

1/2 октября

Представьте движение снаряда
Банкноты
Дополнительные вопросы (решения)
Drop vs.Запуск (видео)

Решения для задания 1-3 будут опубликованы в четверг, 10/1.

Пожалуйста, оцените свою статью после того, как будут выпущены решения.

Дополнительная работа:

Качество движения снаряда (Решения)

5/6 октября

Подробнее о движении снаряда
Примечания
Дополнительные вопросы (решения)
Охотник на обезьян (видео)

8/9 октября

Введение в относительное движение
Разминка
Банкноты
Дополнительные вопросы (решения)

Решения по заданию 1-4 будут опубликованы в четверг, 10/8.

Пожалуйста, оцените свою статью после того, как будут выпущены решения.

Дополнительная работа:

Необязательные проблемы 5–9 октября (Решения)
Эти проблемы включают в себя главы 2, 3 и 4

Больше качества движения снаряда (Решения)

12/13 октября

Подробнее об относительном движении
Заметки
Прорывные вопросы (решения)
Ссылка на River Simulation

15/16 октября

Введение кругового движения
Банкноты
Дополнительные вопросы (решения)

Решения для заданий 1-5 будут опубликованы в четверг, 15.10.

Пожалуйста, оцените свою статью после того, как будут выпущены решения.

Дополнительная работа:

Необязательные проблемы 12–16 октября (Решения)

Важно для ежегодного экзамена CBSE 2020

CBSE Class 9 Science MCQ по главе 8: «Движение» представлены здесь с ответами и подробными объяснениями. Эти MCQ важны с точки зрения экзамена. Практикуясь с этими вопросами, студенты познакомятся с ключевыми концепциями, которые необходимо подготовить для получения высоких оценок в вопросах объективного типа Ежегодного экзамена по естествознанию 2020 года.

Проверьте ниже важные MCQ по движению:

1. Если смещение объекта пропорционально квадрату времени, то объект перемещается с:

(а) Равномерная скорость

(б) Равномерное ускорение

(c) Увеличение ускорения

(d) Уменьшение ускорения

Ответ: (б) Равномерное ускорение

2. Из данного графика v-t можно сделать вывод, что это объект

(а) В состоянии покоя

(б) В равномерном движении

(c) Движение с равномерным ускорением

(d) Неравномерное движение

Ответ: (б) Равномерно

3. Предположим, мальчик наслаждается поездкой на карусели, которая движется с постоянной скоростью 10 м / с. Подразумевается, что мальчик:

(а) В состоянии покоя

(b) Движение без ускорения

(c) В ускоренном движении

(d) Движение с постоянной скоростью

Ответ: (в) В ускоренном движении

4. Частица движется по круговой траектории радиуса r.

Смещение после полукруга будет:

(а) Ноль

(б) πr

(в) 2к

(г) 2πr

Ответ: (c) 2r

5. Что из следующего иногда может быть «нулевым» для движущегося тела?

и.Средняя скорость

ii. Пройденное расстояние

iii. Средняя скорость

iv. Водоизмещение

(a) Только (i)

(b) (i) и (ii)

(c) (i) и (iv)

(d) Только (iv)

Ответ: (c) (i) и (iv)

6. Какое из следующих утверждений верно относительно скорости и скорости движущегося тела?

(a) Скорость движущегося тела всегда больше, чем его скорость

(б) Скорость движущегося тела всегда выше его скорости

(c) Скорость движущегося тела — это его скорость в заданном направлении

(d) Скорость движущегося тела — это его скорость в заданном направлении

Ответ: (d) Скорость движущегося тела — это его скорость в заданном направлении

7. Если водитель автомобиля, движущийся со скоростью 10 м / с, задействует тормоза и останавливает автомобиль за 20 с, то замедление будет:

(а) + 2 м / с ²

(б) — 2 м / с ²

(в) — 0,5 м / с ²

(г) + 0,5 м / с ²

Ответ: (d) + 0,5 м / с ²

8. Здесь приведен график скорость — время автомобиля.Используя данные на графике, рассчитайте общее расстояние, пройденное автомобилем.

(а) 1250 м

(б) 875 м

(в) 1500 м

(г) 870 м

Ответ: (б) 875 м

9. Автомобиль массой 1000 кг движется со скоростью 10 м / с. Если график скорость-время для этого автомобиля представляет собой горизонтальную линию, параллельную оси времени, то скорость автомобиля в конце 25 с будет:

(а) 40 м / с

(б) 25 м / с

(в) 10 м / с

(г) 250 м / с

Ответ: (в) 10 м / с

10. Что из следующего, скорее всего, не является случаем равномерного кругового движения?

(а) Движение Земли вокруг Солнца

(б) Движение игрушечного поезда по круговой трассе

(c) Движение гоночного автомобиля по круговой трассе

(d) Движение часовой стрелки на циферблате часов

Ответ: (c) Движение гоночного автомобиля по круговой трассе

11. В каком из следующих случаев перемещений пройденное расстояние и величина перемещения равны?

и.Если машина движется по прямой дороге

ii. Если автомобиль движется по круговой траектории

iii. Маятник движется взад и вперед

iv. Земля движется вокруг Солнца

(a) (ii)

(b) (i) и (iii)

(c) (ii) и (iv)

(d) (i)

Ответ: только (d) (i)

12. Автомобиль движется со скоростью 90 км / ч. Тормоза задействуются таким образом, чтобы обеспечить равномерное ускорение — 0.5 м / с ² . Узнать, как далеко уедет машина, прежде чем остановится?

(а) 8100 м

(б) 900 м

(в) 625 м

(г) 620 м

Ответ: (в) 625 м

13. При свободном падении скорость камня увеличивается одинаково через равные промежутки времени под действием силы тяжести земли. Тогда что вы можете сказать о движении этого камня? Есть ли у камня:

(а) Равномерное ускорение

(б) Неравномерное ускорение

(c) Замедление

(d) Постоянная скорость

Ответ: (а) Равномерное ускорение

14. Числовое отношение смещения к расстоянию для движущегося объекта:

(a) Всегда меньше 1

(b) Равно 1 или меньше 1

(c) Всегда более 1

(d) Равно 1 или более чем один

Ответ: (b) Равно 1 или меньше 1

15. Четыре автомобиля A, B, C и D движутся по ровной прямой дороге. Их графики расстояния и времени показаны на рисунке ниже. Что из следующего является правильным утверждением относительно движения этих автомобилей?

(a) Автомобиль A быстрее, чем автомобиль D

(b) Автомобиль B самый медленный

(c) Автомобиль D быстрее, чем автомобиль C

(d) Автомобиль C самый медленный

Ответ: (b) Автомобиль B самый медленный

Вы также можете проверить MCQ в других главах по ссылкам, приведенным ниже:

Важные MCQ по науке класса 9 — 1

Важные MCQ по разделу по науке 9 класса — 2

Важные MCQ по науке класса 9 — 3

Важные MCQ по науке класса 9 — 4

Важные MCQ по науке класса 9 — 5

Важные MCQ по науке класса 9 — 6

Важные MCQ по науке класса 9 — 7

Ссылки на другие главы будут предоставлены в ближайшее время.

Также проверьте:

MCQ класса 9 CBSE по математике, естественным наукам, общественным наукам и экзамену по английскому языку 2020

CBSE Class 9 Science Важные вопросы и ответы для ежегодного экзамена 2020

CBSE Class 9 Maths Важные вопросы и ответы для ежегодного экзамена 2020

Класс 9 Science NCERT Книга и решения PDF

Класс 9 Математика NCERT Книга и решения PDF

Кинематика воспринимаемой диадической координации в танце

Этическое одобрение и информированное согласие

Изучение захвата движения и перцептивные эксперименты, описанные ниже, проводились в Департаменте музыки, искусства и культуры исследования Университета Ювяскюля.Все эксперименты проводились в соответствии с руководящими принципами и постановлениями Национального консультативного совета по этике исследований в Финляндии (TENK, см. Https://www.tenk.fi/sites/tenk.fi/files/ethicalprinciples.pdf), относящимися к исследованиям. в гуманитарных, социальных и поведенческих науках, которых придерживается Этический комитет Университета Ювяскюля. В соответствии с вышеупомянутыми руководящими принципами и правилами для проведения такого рода исследований не требовалось этического разрешения.

Участие в исследовании захвата движения и перцептивных экспериментах было полностью добровольным, его организовали и контролировали авторы исследования.Ключевые экспериментальные процедуры были заранее объяснены участникам, которые дали свое письменное согласие на участие и дальнейшее использование собранных данных исследования в этом исследовательском проекте и возможных последующих действиях. Участников также проинформировали о том, что они могут отказаться от участия в исследовании в любое время. Они были проинформированы об общей цели исследования захвата движения и экспериментов по восприятию, но ни разу не были проинформированы об исследовательских гипотезах. Перед отъездом участники были проинформированы о целях исследования.

Исследование захвата движения

Исследование захвата движения было разработано для сбора данных о движениях свободного танца от участников в диадической обстановке с использованием натуралистических (имеющихся в продаже) стимулов.

Участники

Набор участников проводился с использованием социальных сетей и списков электронной почты университета. Семьдесят три (52 женщины) участника в возрасте 19–40 лет (M = 25,75, SD = 4,72) завершили эксперимент по захвату движения. Участники были 24 разных национальностей и получили два ваучера на билеты в кино в обмен на свое участие.

Аппарат

Движения участников регистрировались с помощью системы оптического захвата движения с двенадцатью камерами (Qualisys Oqus 5+), отслеживая трехмерные положения 21 отражающего маркера тела, прикрепленного к каждому участнику, с частотой кадров 120 Гц. Расположение маркеров показано на фиг. 5A. Музыкальные стимулы воспроизводились в случайном порядке в каждом состоянии через четыре динамика Genelec 8030 A и сабвуфер. Прямой (линейный) аудиосигнал воспроизведения и импульс синхронизации, передаваемый камерами Qualisys при записи, были записаны с помощью программного обеспечения ProTools, чтобы впоследствии синхронизировать данные захвата движения с музыкальными стимулами.

Рисунки карандашом с указанием расположения маркеров и стыков. ( A ) Вид спереди исходных местоположений маркеров; ( B ) Вид спереди местоположения уменьшенных вторичных маркеров / суставов, используемых при анимации и анализе данных.

Процедура

Участники посетили эксперимент в группах по три или четыре человека и получили инструкции свободно перемещаться по случайным музыкальным стимулам, как в танцевальном клубе или на вечеринке.В качестве стимулов использовалось 16 отрывков из 8 жанров: блюз, кантри, танцевальная музыка, джаз, метал, поп, рэп и регги. Стимулы для эксперимента были выбраны с помощью вычислений с использованием социальных тегов для определения отрывков, наиболее репрезентативных для выбранных жанров (см. ⁴⁸ для полного описания и обсуждения этого процесса), и варьировались от 118–132 ударов в минуту. Сначала участники танцевали индивидуально (эти данные не использовались для этого исследования), а затем танцевали в каждой возможной комбинации диад, получая шесть комбинаций диад для групп по четыре человека и три комбинации диад для групп из трех человек; разделитель экрана использовался для разделения комнаты, чтобы можно было одновременно записывать две разные диады.Общее количество записанных диад составляло 99.

Обработка стимулов и анимация

Используя набор инструментов захвата движения (MoCap) ⁴⁹ в MATLAB, данные движения 42 маркеров (21 на член диады) были обрезаны для соответствия точной продолжительности музыкальных фрагментов и пробелы в данных заполнялись линейно. Затем данные были обрезаны второй раз, чтобы охватить диапазон от 5-й до 25-й секунды записи от начала музыки, в результате чего были отрывки по 20 секунд каждый.После этого данные были преобразованы в набор из 40 вторичных маркеров, впоследствии называемых суставами, по 20 на каждого члена диады. Расположение этих 20 стыков показано на рис. 5В.

После предварительной обработки данных захвата движения данные были анимированы со скоростью 30 кадров в секунду и отображались в цвете, так что один член диады был анимирован синим, а другой — зеленым. Чтобы избежать возможности того, что положение танцора слева или справа повлияет на восприятие участников, были созданы два набора данных, так что в одном наборе зеленый танцор располагался слева, а синий танцор — справа. ; во втором наборе они были поменяны местами.Азимутальный угол обзора для каждой анимации был выбран субъективно таким образом, чтобы движения обоих танцоров были четкими (т. Е. Фигуры не перекрывались), а обзор был равным для обоих танцоров (т. Е. Один танцор не казался ближе к камере, чем другой. ). Анимации создавались без звука, чтобы наблюдатели могли сосредоточиться на координации между танцорами, а не на синхронизации с музыкой.

Перцептивные эксперименты

Анимации данных захвата движения были использованы для создания перцептивного эксперимента, исследующего визуальное восприятие межличностной координации во время танца (см.рис.6). Этот перцептивный эксперимент проводился дважды с использованием двух отдельных образцов стимулов и наблюдателей. Подробное описание процедуры и создания анимации фигурок можно найти в ¹¹ .

Самоуправляемый интерфейс исследования восприятия.

Выбор стимула

Всего в эксперименте 1 было представлено 24 записи диад, тогда как в эксперименте 2 было показано 40 записей.3) были отобраны на основе самооценки танцоров эмпатии, измеренной с использованием коэффициента эмпатии (EQ) ⁵⁰ . Были отобраны диады, состоящие из танцоров, чьи оценки эмпатии попали в верхний или нижний квартили всех оценок эмпатии, с целью выбора только тех, кто обладает крайними оценками эмпатии. Этот процесс позволил исследовать роль эмпатии в диадической координации ¹¹ . Эта выборка танцоров представляла целый ряд национальностей (15), из которых финны были наиболее представлены.Для второго перцептивного эксперимента были отобраны 20 новых диад (34 женщины, средний возраст 25 лет, SD = 4,5). Для этой выборки, чтобы ограничить потенциальное влияние культуры, были выбраны 35 однополых диад, члены которых были европейцами или североамериканцами.

Для обоих перцептивных экспериментов использовались записи выбранных диад, танцующих под два стимула поп-музыки. Таким образом, оба эксперимента касались одних и тех же музыкальных стимулов, что ограничивалось поп-музыкой. Этот жанр был выбран на основе предпочтений танцоров к поп-музыке и, как правило, высокой вариативности общего количества движений (подробное описание этого процесса отбора см. В ¹¹ ).Эта выборка танцоров представляла самые разные национальности (15), но наиболее представленной национальностью были финны.

Участники

Участники для экспериментов по восприятию были набраны с помощью списков рассылки студентов в Университете Ювяскюля, рекламы в социальных сетях и листовок по университетскому городку. После эксперимента участники получили ваучеры на билеты в кино в обмен на участие в исследовании. Все кандидаты, которые принимали участие в описанном выше исследовании захвата движения, были исключены из участия в экспериментах по восприятию.

Перцептивный эксперимент 1: Всего приняли участие 33 (25 женщин) участниц в возрасте от 23 до 56 лет (M = 30,1, SD = 7,2). Средний год музыкального обучения составил 3,8 (SD = 6,2), а средний год обучения танцам — 1,6 (SD = 3,5). Выборка представляла широкий спектр национальностей (19), наиболее представленной национальностью были финны.

Перцептивный эксперимент 2: Всего приняли участие 50 участников (36 женщин) в возрасте от 21 до 54 лет (M = 27,46, SD = 6,19). Средний год музыкального обучения составил 5 лет.58 (SD = 6,43), а средний год обучения танцам составил 2,26 (SD = 3,92). В выборке представлены представители разных национальностей (12), из которых наиболее представлены финны.

Извлечение кинематических признаков

Мы разработали новые вычислительные методы для извлечения оценок координации, связанных с временными, пространственными и ориентационными аспектами движения. Данные захвата движения, используемые для создания перцептивных стимулов в каждом из экспериментов, были дополнительно проанализированы с помощью MoCap Toolbox ⁴⁹ .Были вычислены оценки координации по 24 стимулам, показанным участникам эксперимента 1, и по 35 стимулам, использованным в эксперименте 2. Впоследствии маркеры были преобразованы в суставы (по 20 на каждого члена диады) и пропущенные данные захвата движения были заполнены.

Координационные меры

Три оценки координации на основе окон ( ориентация туловища , временная связь и пространственная связь ) и базовая мера ( вертикальная синхронизация головы ) были извлечены либо из данных положения, либо из скорости танцоров. .Данные о скорости были извлечены из вертикальной оси сустава головы путем вычисления коэффициента разности между последовательными кадрами и применения сглаживающего фильтра Баттерворта нижних частот второго порядка с частотой среза 12 Гц. Поскольку движения танцоров были нестационарными из-за свободного характера задачи, временные ряды положения и скорости каждого танцора были разделены на окна меньшей продолжительности, что позволяло использовать динамический подход. После тестирования различных параметров движущегося окна мы нашли оптимальную длину окна 10 с (половину длительности стимула).Поэтому для всех оценок координации к данным каждого танцора применялись скользящие окна продолжительностью 10 секунд с коэффициентом скачка в одну секунду.

Вертикальная синхронность головы: базовый показатель вертикальной синхронизации сустава головы, часто используемый в существующей литературе. ⁵¹ служил для сравнения с нашей моделью. Для каждого окна данные скорости по вертикальной оси сустава головы коррелировали между членами диады.

Ориентация туловища: мы вычислили количественную меру, чтобы оценить, в какой степени танцоры смотрят друг на друга.Эта оценка была получена на основе данных о местоположении членов диады и проиллюстрирована на рис. 7 с двумя танцорами, расположенными в двухмерном пространстве в определенный момент времени. Вектор, ортогональный линии, соединяющей плечи, проецировался вперед по отношению к телу, как оценка мгновенного направления, в котором смотрел танцор. Косинус угла между этим вектором и средним положением плеч и туловища другого танцора (показан пунктирным сегментом) был вычислен как функция времени для каждого танцора.Значения косинусов членов диады затем суммировались, давая оценку для каждой временной точки. Впоследствии было вычислено временное среднее значение, в результате чего была получена единственная оценка ориентации для окна и диады. Эта мера упоминается в анализе как ориентация туловища.

Иллюстрация меры ориентации туловища.

Для последующего анализа мы преобразовали данные каждого танцора в локальную систему координат, в которой медиолатеральная ось была определена параллельно линии, соединяющей средние положения маркеров бедра (F и B).Трехмерные данные о скорости были извлечены из каждого из 20 суставов. Это привело к 60-мерному временному ряду скорости (20 суставов на 3 направления движения) для каждого танцора.

Временная связь: Чтобы получить оценку временной связи между танцорами, мы использовали метод PLSC. В соответствии со стандартной процедурой PLSC ^28,29,52 , ковариационная матрица 60 × 60 была получена из данных каждого танцора, для каждого окна и диады. Каждая строка (или столбец) ковариационной матрицы представляет собой 60-мерный вектор, который соответствует одному из суставов, и величина которого указывает его отношение к другим частям тела и направлениям движения.Впоследствии на ковариационной матрице было выполнено разложение по сингулярным числам (SVD). Вкратце, SVD — это метод, который разлагает матрицу на произведение трех матриц; диагональная матрица, в которой сингулярные значения вводятся как диагональные элементы, и две матрицы с ортогональными столбцами (часто называемые левым и правым сингулярными векторами). Ортогональные левый и правый сингулярные векторы соответствуют соответственно каждому члену диады и содержат коэффициенты (нагрузки PLS) каждого компонента по отношению к исходным переменным (суставам).Диагональная матрица сингулярных значений (сопоставимая с собственными значениями в PCA) содержит информацию о степени ковариации, объясняемой каждым компонентом. Оценки PLS были получены путем умножения матрицы между среднецентрированными данными скорости и нагрузками PLS, в результате чего были получены одномерные оценки временных рядов для каждого компонента и члена диады. Первые два компонента PLS были выбраны для последующего анализа, так как они дали оптимальные результаты. Чтобы оценить степень координации, корреляция Пирсона была применена к соответствующим баллам PLS членов диады для каждого компонента и окна.Затем был взят средний коэффициент корреляции между компонентами, что дало единственную оценку для окна и диады. Эта мера, проиллюстрированная на рис. 8, отражает временное сходство компонентов PLS между двумя танцорами и будет называться временной связью в последующих анализах. Интересный аспект временной связи заключается в том, что части тела и направления движения, которые участвуют в оценке, могут быть совершенно разными для каждого из двух танцоров и выбираются на основе ковариационной матрицы, т.е.е. от того, насколько хорошо они представляют движения тела обоих танцоров.

Иллюстрация этапов вычисления оценки временной связи (TC) для каждого временного окна.

Пространственная связь: ковариационная матрица, используемая в PLS, вычисляется из всех возможных пар суставов и направлений движения между членами диады, в результате чего компоненты PLS могут представлять координацию, происходящую из разных частей тела / направлений движения для каждого танцора (например,g., руки танцора 1 и пальцы ног танцора 2). Однако компоненты PLS, происходящие из одних и тех же частей тела / направлений движения у каждого танцора, могут быть более заметными для оценщиков. По этой причине была разработана мера сходства между образцами скоординированных пространственных движений двух танцоров. Анализ главных компонентов (PCA) был применен к нагрузкам PLS для всех окон и диад, чтобы уменьшить размерность и определить основные способы координации между всеми танцорами. Сходство между танцорами рассчитывалось с помощью евклидова расстояния между абсолютными значениями оценок ПК двух танцоров для каждого окна и диады.Принимая абсолютные значения, мы игнорируем, находятся ли движения в фазе или противофазе. Эта мера, основанная на подобии проекций ПК векторов нагрузки, называется пространственной связью, и основные этапы ее вычисления показаны на рис. 9.

Иллюстрация основных этапов, задействованных в вычисление оценки пространственной связи (SC) для каждого временного окна.

Корреляция между оценками вычислительной координации и оценками восприятия

Чтобы обеспечить единую оценку для каждой оценки координации по окнам каждой диады, мы выбрали окно диады с максимальной оценкой, поскольку оно дало оптимальные результаты по сравнению с другими подходами (а именно, среднее и стандартное отклонение по оконным оценкам).Полученные оценки каждой оценки координации коррелировали с соответствующими оценками восприятия сходства и взаимодействия для обоих экспериментов. «Оценка координации» впоследствии называется максимальной оценкой по окнам.