рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Физика: Движение

Работа сделанна в 1995 году

Физика: Движение - Реферат, раздел Физика, - 1995 год - Рефератпо Стереометрииученика11 Спасибоза Внимание !29.10.1...

Рефератпо стереометрииУченика11 Спасибоза внимание !29.10.1995 г.Школа 1278, кл. 11 В .Движения.Преобразования фигур.При создании реферата были использованы следующиекниги 1. Геометрия для 9-10 классов . А.Д.Александров,А.Л.Вернер, В.И.Рыжик.2. Геометрия . Л.С.Атанасян, В.Ф.Бутузов, С.Б.Кадомцеви др.3. Математика . В.А.Гусев, А.Г.Мордкович.Все рисунки находятся на отдельном листе, приложенномк реферату.Решения задач также на отдельном листе.

Доказательства основных теорем,связанных с движением, я также привожу на отдельных листках.В реферате - толькоопределения и классификация.Движением в геометрии называется отображение, сохраняющеерасстояние. Следует разъяснить, что подразумевается под словом отображение .1.Отображения, образы, композиции отображений. Отображениеммножества M в множество N называется соответствие каждому элементу из M единственногоэлемента из N. Мыбудем рассматривать только отображение фигур в пространстве.

Никакие другие отображенияне рассматриваются, и потому слово отображение означает соответствие точкам точек.Оточке X , соответствующей при данном отображении f точке X, говорят, что она являетсяобразом точки X, и пишут X f X . Множество точек X , соответствующих точкамфигуры M, при отображении f называется образом фигуры M и обозначаетсяM f M . Еслиобразом M является вся фигура N, т.е. f M N, то говорят об отображении фигурыM на фигуру N. Отображениеназывается взаимно однозначным, если при этом отображении образы каждых двухразличных точек различны.

Пустьу нас есть взаимно однозначное отображение f множества M на N. Тогда каждая точкаX множества N является образом только одной единственной точки X множестваM. Поэтому каждой точке X N можно поставить в соответствие ту единственную точку X M, образом которойпри отображении f является точка X . Тем самым мы определим отображение множестваN на множество M, оно называется обратным для отображения f и обозначаетсяf.

Если отображение f имеет обратное, то оно называется обратимым.Неподвижнойточкой отображения jназывается такая точка A, что j A A. Изданных определений непосредственно следует, что если отображение f обратимо, тообратное ему отображение f также обратимои f f. Поэтому отображения f и f называютсятакже взаимно обратными. Пустьзаданы два отображения отображение f множества M в множество N и отображение gмножества N в множество P. Если при отображении f точка X N перешла в точку X f X N, а затем X при отображении g перешла в точку X P, то тем самымв результате X перешла в X рис.1 . Врезультате получается некоторое отображение h множества M в множество P. Отображениеh называется композицией отображения f с последующим отображениемg.

Еслиданное отображение f обратимо, то, применяя его, а потом обратное ему отображениеf , вернем, очевидно, все точки в исходноеположение, т.е. получим тождественное отображение, такое, которое каждойточке сопоставляет эту же точку.2.Определение движения. Движением или перемещением фигуры называется такое ее отображение, при котором каждым двумее точкам A и B соответствуют такие точки A и B , что A B AB . рис.2 . Тождественноеотображение является одним из частных случаев движения.

ФигураF называется равной фигуре F, если она может быть получена из F движением. 3.Общие свойства движения. Свойство1 сохранение прямолинейности . Придвижении три точки, лежащие на прямой, переходят в три точки, лежащие на прямой,причем точка, лежащая между двумя другими, переходит в точку, лежащую между образамидвух других точек сохраняется порядок их взаимного расположения . Доказательство.Из планиметрии известно, что три точки A, B, C лежат на прямой тогда и только тогда,когда одна из них, например точка B, лежит между двумя другими - точками A и C,т.е. когда выполняется равенство AB BC AC . Придвижении расстояния сохраняются, а значит, соответствующее равенство выполняетсяи для точек A , B , C A B B C A C . Такимобразом, точки A , B , C лежат на одной прямой и именно точка B лежит междуA и C . Изданного свойства следуют также еще несколько свойств Свойство2. Образом отрезка при движении является отрезок. Свойство3. Образом прямой при движении является прямая, а образом луча - луч. Свойство4. При движении образом треугольника является равный ему треугольник,образом плоскости - плоскость, причем параллельные плоскости отображаются на параллельныеплоскости, образом полуплоскости - полуплоскость.

Свойство5. При движении образом тетраэдра является тетраэдр, образом пространства- все пространство, образом полупространства - полупространство.

Свойство6. При движении углы сохраняются, т.е. всякий угол отображается на уголтого же вида и той же величины. Аналогичное верно и для двугранных углов.

Сначалая рассмотрю все основные виды движений, а затем сведу их в единую систему.4.Параллельный перенос. Определение.Параллельным переносом, или, короче, переносом фигуры, называется такое ее отображение,при котором все ее точки смещаются в одном и том же направлении на равные расстояния рис.3 , т.е. при переносе каждым двум точкам X и Y фигуры сопоставляютсятакие точки X и Y , чтоXX YY . Основноесвойство переноса Параллельный перенос сохраняет расстояния и направления,т.е.X Y XY. Отсюдавыходит, что параллельный перенос есть движение, сохраняющее направлениеи наоборот, движение, сохраняющее направление, есть параллельный перенос.

Изэтих утверждений также вытекает, что композиция параллельных переносов естьпараллельный перенос.

Параллельныйперенос фигуры задается указанием одной пары соответствующих точек. Например,если указано, в какую точку A переходитданная точка A, то этотперенос задан вектором AA , и это означает, что все точкисмещаются на один и тотже вектор, т.е. XX AA для всех точек Х.5.Центральная симметрия. Определение1. Точки A и A называются симметричными относительно точки О, если точкиA, A , O лежат на одной прямой и OX OX . Точка О считается симметричной сама себе относительно О . Двефигуры называются симметричными относительно точки О, если для каждой точки однойфигуры есть симметричная ей относительно точки О точка в другой фигуре и обратно.

Какчастный случай, фигура может быть симметрична сама себе относительно некоей точкиО. Тогда эта точка О называется центром симметрии фигуры, а фигура - центрально-симметричной. Определение2. Центральной симметрией фигуры относительно О называется такое отображениеэтой фигуры, которое сопоставляет каждой ее точке точку, симметричную относительноО. Основноесвойство Центральная симметрия сохраняет расстояние, а направление изменяетна противоположное.

Иначе говоря, любым двум точкам X и Y фигуры F соответствуюттакие точки X и Y , чтоX Y - XY. Доказательство.Пусть при центральной симметрии с центром в точке О точки X и Y отобразились наX и Y . Тогда, как ясно из определения центральной симметрии рис.4 , OX -OX, OY -OY.Вместе с темXY OY - OX, X Y OY - OX .Поэтому имеем X Y -OY OX -XY. Отсюдавыходит, что центральная симметрия является движением, изменяющим направлениена противоположное и наоборот, движение, изменяющее направление напротивоположное, есть центральная симметрия.

Центральнаясимметрия фигуры задается указанием одной пары существующих точек если точкаА отображается на А , то центр симметрии - это середина отрезка AA .6.Зеркальная симметрия отражение в плоскости . Определение1. Точки A и A называются симметричными относительно плоскости a, если отрезокAA перпендикулярен этой плоскости и делится ею пополам.

Любая точка плоскости a считается симметричнойсамой себе относительно этой плоскости рис.5 . Двефигуры F и F называются симметричными относительно данной плоскости, еслиони состоят из точек, попарно симметричных относительно этой плоскости, т.е. еслидля каждой точки одной фигуры есть симметричная ей точка в другой фигуре.

Еслипреобразование симметрии относительно плоскости переводит фигуру в себя, то фигураназывается симметричной относительно плоскости a,а плоскость a - плоскостьюсимметрии. Определение2. Отображение фигуры, при котором каждой ее точке соответствует точка, симметричнаяей относительно данной плоскости, называется отражением фигуры в этой плоскости или зеркальной симметрией . Теорема1. Отражение в плоскости сохраняет расстояния и, стало быть, являетсядвижением.

См.Доказательство 1. Теорема2. Движение, при котором все точки некоторой плоскости неподвижны, являетсяотражением в этой плоскости или тождественным отображением. Зеркальнаясимметрия задается указанием одной пары соответствующих точек, не лежащих в плоскостисимметрии плоскость симметрии проходит через середину отрезка, соединяющегоэти точки, перпендикулярно к нему.7.Поворот вокруг прямой.Дляболее четкого представления о повороте вокруг прямой следует вспомнить поворот наплоскости около данной точки.

Поворотом на плоскости около данной точки называетсятакое движение, при котором каждый луч, исходящий из данной точки, поворачиваетсяна один и тот же угол в одном и том же направлении рис.6 . Перейдем теперь к поворотув пространстве.Определение.Поворотом фигуры вокруг прямой a на угол j называется такоеотображение, при котором в каждой плоскости, перпендикулярной прямой a, происходитповорот вокруг точки ее пересечения с прямой a на один и тот же угол j в одном и том женаправлении рис. 7 . Прямая a называется осью поворота,а угол j- углом поворота.

Отсюдавидим, что поворот всегда задается осью, углом и направлением поворота. Теорема1. Поворот вокруг прямой сохраняет расстояния, т.е. является движением. См.Доказательство 2. Теорема2. Если движение пространства имеет множеством своих неподвижных точекпрямую, то оно является поворотом вокруг этой прямой. 7.1.Фигуры вращения.Фигураназывается фигурой вращения, если существует такая прямая, любой поворот вокругкоторой совмещает фигуру саму с собой, другими словами, отображает ее саму на себя. Такая прямая называется осью вращения фигуры.

Простейшие тела вращения шар, прямой круговой цилиндр, прямой круговой конус.7.2.Осевая симметрия. Частнымслучаем поворота вокруг прямой является поворот на 180 . При повороте вокруг прямойa на 180 каждая точка A переходит в такую точку A , что прямая a перпендикулярна отрезкуAA и пересекает его в середине.Про такие точки A и A говорят, что они симметричныотносительно оси a. Поэтому поворот на 180 вокруг прямой являетсяназывается осевой симметрией в пространстве.8.1.Неподвижные точки движений пространства.

Важнойхарактеристикой движения пространства является множество его неподвижных точек.Здесь могут представиться лишь следующие пять случаев 1. Удвижения неподвижных точек нет нетождественный параллельныйперенос .2. Движениеимеет лишь одну неподвижную точку центральная симметрия .3. Множествонеподвижных точек движения пространства является прямой поворот вокруг прямой .4. Множествонеподвижных точек движения пространства является плоскостью зеркальная симметрия .5. Множествонеподвижных точек движения пространства является всем пространством тождественное движение . Даннаяклассификация очень удобна, так как представляет все виды движения как единую систему.8.2.Основные теоремы о задании движений пространства.

Теорема1. Пусть в пространстве даны два равных треугольника ABC и A B C . Тогдасуществуют два и только два таких движения пространства, которые переводят A вA , B в B , C в C . Каждое из этих движений получается из другого с помощью композицииего с отражением в плоскости A B C . Теорема2. Пусть в пространстве заданы два равных тетраэдра ABCD и A B C D . Тогдасуществует единственное движение пространства j,такое, что j A A , j B B , j C C , j D D . 9. Два рода движений.

Следуеттакже знать, что все движения подразделяются на два рода в зависимости от того,непрерывны они или нет. Для лучшего понимания сущности этого разделения введу понятиебазиса и его ориентации.9.1.Базисы и их ориентация.

Базисомв пространстве называется любая тройка векторов, непараллельныходновременно никакой плоскости.Тройкабазисных векторов называется правой левой , если эти векторы, отложенныеот одной точки, располагаются так, как расположены соответственно большой, указательныйи средний пальцы правой левой руки. Еслиимеются две правые левые тройки векторов, говорят, что эти тройки ориентированыодинаково.

Если одна тройка является правой, а вторая - левой, то они ориентированыпротивоположно.9.2.Два рода движения. Движенияпервого рода - такие движения, которые сохраняют ориентацию базисов некоей фигуры.Они могут быть реализованы непрерывными движениями. Движениявторого рода - такие движения, которые изменяют ориентацию базисов на противоположную.Они не могут быть реализованы непрерывными движениями.Примерамидвижений первого рода являются перенос и поворот вокруг прямой, а движениями второгорода - центральная и зеркальная симметрии.

Композициейлюбого числа движений первого рода является движение первого рода. Композициячетного числа движений второго рода есть движение 1 рода, а композиция нечетногочисла движений 2 рода - движение 2 рода. 10.Некоторые распространенные композиции. Рассмотримтеперь некоторые комбинации движений, используемые достаточно часто, но не уделяяим особого внимания.10.1.Композиции отражений в плоскости.Теорема1. Движение пространства первого рода представимо в виде композиции двухили четырех отражений в плоскости.

Движениепространства второго вида есть либо отражение в плоскости, либо представимо в видекомпозиции трех отражений в плоскости. Отсюдамы можем объяснить уже известные нам движения так Композиция отражения в 2 параллельныхплоскостях есть параллельный перенос. Композиция отражения в 2 пересекающихсяплоскостях есть поворот вокруг прямой пересечения этих плоскостей.Центральная симметрия относительно даннойточки является композицией 3 отражений относительно любых 3 взаимно перпендикулярныхплоскостей, пересекающихся в этой точке. 10.2.Винтовые движения.

Определение.Винтовым движением называется композиция поворота и переноса на вектор, параллельныйоси поворота. Представление о таком движении дает ввинчивающийся или вывинчивающийсявинт. Теорема2. Любое движение пространства первого рода - винтовое движение в частностиповорот вокруг прямой или перенос .10.3.Зеркальный поворот.Определение.Зеркальным поворотом вокруг оси a на угол j называется композицияповорота вокруг оси a на угол jи отражения в плоскости, перпендикулярной оси поворота. Теорема3. Любое движение пространства второго рода, имеющее неподвижную точку,является зеркальным поворотом, который, в частности, может быть центральной илизеркальной симметрией.10.4.Скользящие отражения.

Определение.Скользящим отражением называется композиция отражения в некоей плоскости и переносана вектор, параллельный этой плоскости.Теорема4. Движение пространства второго рода, не имеющее неподвижных точек, естьскользящее отражение.

ТеоремаШаля. Движение плоскости первого рода является либо поворотом, либо параллельнымпереносом. Движениеплоскости второго рода является скользящим отражением.Примечание К реферату прилагаются 7 рисунков,2 письменных доказательства теорем и решения задач.СПАСИБОЗА ВНИМАНИЕ !Реферат составлен и напечатан Николаем Алексеенков редакторе Word for Windows 6.0.

– Конец работы –

Используемые теги: Физика, движение0.054

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Физика: Движение

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Предмет физики. Теория и эксперимент в физике Физика – наука о наиболее простых и общих формах движения материи
Физика наука о наиболее простых и общих формах движения материи... Основным методом исследования в физике является опыт В результате обобщения... Экспериме нт также опыт в научном методе метод исследования некоторого явления в управляемых условиях...

Механика – это раздел физики, изучающий закономерности механического движения и причины, вызывающие или изменяющие это движение
ВВЕДЕНИЕ... Механика это раздел физики изучающий закономерности механического движения... Выполнение лабораторных работ по механике способствует развитию у студентов навыков самостоятельной работы и помогает...

Мир дискретных объектов - физика частиц. Модель частицы (корпускула). От физики Аристотеля до физики Ньютона
Л е в к и п п 5 век до н. э древнегреческий философ-материалист, один из создателей древней атомистики. Левкипп был учителем Демокрита, фигура… Пустота разделяет все сущее на множество элементов. Свойства этих элементов… Историческое место философии Демокрита определяется переходом древнегреческой натурфилософии к выработке понятия…

При движении материальной точки ее координаты с течением времени изменяют­ся. В общем случае ее движение определя­ется скалярными уравнениями
Механика для описания движения тел в зависимости от условий конкретных задач использует разные физические модели Простейшей моделью является... Произвольное макроскопическое тело или систему тел можно мысленно разбить на... Под воздействием тел друг на друга тела могут деформироваться т е изме нять свою форму и размеры Поэтому в...

Квантовая физика и физика атома
На сайте allrefs.net читайте: Квантовая физика и физика атома.

КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА АТОМНАЯ ФИЗИКА И СПЕКТРОСКОПИЯ ЭЛЕМЕНТЫ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего... Quot САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С П КОРОЛЕВА...

Физика: Движение
Решения задач также на отдельном листе. Доказательства основных теорем, связанных с движением, я также привожу на отдельных листках. В реферате -… О точке X , соответствующей при данном отображении f точке X, говорят, что она… Пусть у нас есть взаимно однозначное отображение f множества M на N. Тогда каждая точка X множества N является образом…

ДЕ Квантовая физика и физика атома
ДЕ Квантовая физика и физика атома... ДЕ Элементы ядерной физики и физики элементарных... Частиц...

КВАНТОВАЯ ОПТИКА. АТОМНАЯ ФИЗИКА. ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
На сайте allrefs.net читайте: КВАНТОВАЯ ОПТИКА. АТОМНАЯ ФИЗИКА. ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ. Ю В Тихомиров...

Обеспечения движения автомобиля и снижения динамических нагрузок, действующих на автомобиль при его движении по неровностям дороги.
На сайте allrefs.net читайте: · обеспечения движения автомобиля и снижения динамических нагрузок, действующих на автомобиль при его движении по неровностям дороги....

0.039
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • От физики необходимого к физике возможного Тем не менее во всех явлениях макроскопической физики, химии, геологии, биологии или гуманитарных наук будущее и прошлое неравноправны - в них… Парадокс времени не был осмыслен вплоть до второй половины XIX века. В те… В последние десятилетия родилась новая наука - физика неравновесных процессов, связанная с понятиями самоорганизации и…
  • Физика и философия физики Цитирование не есть доказательство. Оно является иллюстрацией.В этой статье мы хотели избежать упомянутых недостатков, руководствуясь философским… Первый аспект. Конкретность научной истины означает, что любая гипотеза или… Развитие научного знания в форме теорий всегда предполагает уточнение и увеличение объема наших знаний. Новая…
  • Кинематика точки, сложное движение точки, движение точки вокруг неподвижной оси Порядок Рассмотреть относительное движение точки и определить относительную скорость 2. Рассмотреть переносное вращение и определить переносную…
  • Скорость движения Средняя путевая скорость Мгновенная скорость/ скорость движения Кинема тика точки раздел кинематики изучающий математическое описание движения материальных точек Основной задачей кинематики является... Основная задача механики определить положение тела в любой момент времени... Механическое движение это изменение положения тела в пространстве с течением времени относительно других тел...
  • Научная революция в физике начала ХХ века: возникновение релятивистской и квантовой физики Во всех инерциальных системах т.е. движущихся прямолинейно и равномерно друг по отношению в другу применимы одно и те же законы механики.Но… Отдаленные истоки такого рода исследований складывались еще в ХVIII веке в… Решение этого вопроса требовало введения ряда допущений.Эти гипотетические допущения касались явлений, которые было…