Tipuri de mișcare rectilinie de mișcare rectilinie. Mișcare rectilinie uniformă. Mișcare dreaptă neuniformă

Mișcare uniformă- mișcare mecanică în care un corp parcurge aceeași distanță pentru orice perioade egale de timp (v = const) Mișcarea uniformă a unui punct material este o mișcare în care valoarea vitezei punctului rămâne neschimbată. Distanța parcursă de punctul în timp t (\displaystyle t) este dată în acest caz de formula l = v t (\displaystyle l=vt) .

Tipuri de mișcare uniformă

Mișcarea circulară uniformă este cel mai simplu exemplu de mișcare curbilinie.

Când un punct se mișcă uniform în jurul unui cerc, traiectoria lui este un arc. Punctul se deplasează cu o viteză unghiulară constantă ω (\displaystyle \omega), iar dependența unghiului de rotație al punctului în timp este liniară:

φ = φ 0 + ω t (\displaystyle \varphi =\varphi _(0)+\omega t),

unde φ 0 (\displaystyle \varphi _(0)) este valoarea inițială a unghiului de rotație.

Aceeași formulă determină unghiul de rotație al unui corp absolut rigid în timpul rotației sale uniforme în jurul unei axe fixe, adică în timpul rotației cu o viteză unghiulară constantă ω → (\displaystyle (\vec (\omega ))) .

O caracteristică importantă a acestui tip de mișcare este viteza liniară a punctului material v → (\displaystyle (\vec (v)))

Trebuie amintit că mișcarea uniformă într-un cerc este o mișcare uniform accelerată. Deși mărimea vitezei liniare nu se modifică, direcția vectorului viteză liniară se modifică (datorită accelerației normale).

Literatură

• Enciclopedie fizică. T.4. M.: „Big Russian Encyclopedia”, 1994. Test de fizică

Legături

Redați conținut media Mișcare uniformă și neuniformă

1.1.3 Cinematica mișcării rectilinie

Mișcare liniară uniformă. Uniforme drepte numiți o astfel de mișcare care are loc de-a lungul unei traiectorii rectilinie și când în orice intervale egale de timp corpul face aceleași mișcări. Viteză mișcarea rectilinie uniformă se numește mărime vectorială egală cu raportul dintre mișcarea corpului și perioada de timp în care a fost efectuată această mișcare: v = r / t

Direcția vitezei în mișcare rectilinie coincide cu direcția mișcării, prin urmare modulul de mișcare este egal cu calea mișcării: / r/ = S. Deoarece într-o mișcare rectilinie uniformă pentru orice perioade egale de timp corpul face mișcări egale, viteza unei astfel de mișcări este o valoare constantă ( v = const):

Această mișcare poate fi afișată grafic în coordonate diferite. În sistem v(t), mișcare rectilinie uniformă, viteza va fi o linie dreaptă paralelă cu axa absciselor, iar traseul va fi aria unui patrulater cu laturile egale cu valoarea vitezei constante și a timpului în care a avut loc mișcarea (Figura - 1.8). ). În coordonate S(t), traseul este reflectat de o linie dreaptă înclinată, iar viteza poate fi judecată după tangenta unghiului de înclinare a acestei drepte (Figura - 1.9) Fie axa Oh sistemul de coordonate asociat corpului de referință coincide cu linia dreaptă de-a lungul căreia se mișcă corpul și X 0 este coordonata punctului de plecare al mișcării corpului.

Figura - 1.7	Figura - 1.8

Atât deplasarea S, cât și viteza v a corpului în mișcare sunt direcționate de-a lungul axei Ox. Acum este posibil să se stabilească legea cinematică a mișcării rectilinie uniforme, adică să se găsească o expresie pentru coordonatele unui corp în mișcare în orice moment.

X= X 0 + v X t

Conform acestei formule, cunoscând coordonatele X 0 punctul de plecare al mișcării corpului și al vitezei corpului v(proiecția ei v X pe axă Oh),în orice moment se poate determina poziția unui corp în mișcare. Partea dreaptă a formulei este o sumă algebrică, deoarece X 0 , Și v X poate fi atât pozitiv, cât și negativ (reprezentarea sa grafică este dată în Figura 1.10).

Figura - 1.9	Figura - 1.10

Mișcarea rectilinie în care viteza unui corp se modifică în mod egal în orice intervale egale de timp se numește mișcare liniară alternativă uniform. Rata de schimbare a vitezei este caracterizată de o valoare notă cu a și numită accelerare. Accelerația este o mărime vectorială egală cu raportul dintre modificarea vitezei unui corp (v- v 0 ) la o perioadă de timp tîn timpul căreia a avut loc această schimbare: A =(v - v 0 )/ t. Aici v 0 - viteza inițială a corpului, v - viteza instantanee a corpului la momentul de timp considerat.

Mișcarea uniformă rectilinie este mișcarea cu accelerație constantă ( A = const). În mișcare rectilinie uniform accelerată vectorii v 0 , v Și A îndreptată într-o singură linie dreaptă. Prin urmare, modulele proiecțiilor lor pe această linie sunt egale cu modulele acestor vectori înșiși.

Să găsim legea cinematică a mișcării rectilinie uniform accelerate. După transformare, obținem ecuația pentru viteza mișcării uniform accelerate:

Dacă corpul a fost inițial în repaus (v0 ==0),

v=√ 2aS

Graficele vitezei mișcării rectilinie uniform accelerate sunt prezentate în Figura 1.11. În această figură grafica 1 Și 2 corespund mișcării cu o proiecție pozitivă a accelerației pe axă Oh(viteza crește) și graficul 3 corespunde mișcării cu proiecție negativă a accelerației (viteza scade). Programa 2 corespunde mișcării fără viteză inițială, iar graficele 1 si 3 - miscare cu viteza initiala v 0x. Unghiul de înclinare a graficului față de axa x depinde de accelerația corpului. Pentru a reprezenta graficul dependenței unei coordonate de timp (grafic de mișcare), timpul de mișcare este reprezentat pe axa absciselor, iar coordonatele corpului în mișcare sunt reprezentate pe axa ordonatelor.

Lăsați corpul să se miște uniform accelerat în direcția pozitivă Oh sistemul de coordonate selectat. Atunci ecuația de mișcare a corpului are forma:

x = x 0 + v bou t

Graficul acestei relații este o parabolă, ale cărei ramuri sunt îndreptate în sus dacă A>0, sau în jos dacă A

Figura - 1.11

Mișcare uniformă. Formula pentru mișcare uniformă. Cunoașterea cursului clasic al fizicii începe cu cele mai simple legi care guvernează corpurile care se mișcă în spațiu. Mișcarea uniformă rectilinie este cel mai simplu tip de schimbare a poziției corpului în spațiu. O astfel de mișcare este studiată în secțiunea de cinematică. adversarul lui Aristotel Galileo Galilei rămâne în analele istoriei ca unul dintre cei mai mari filosofi ai naturii ai Renașterii târzii. A îndrăznit să verifice afirmațiile lui Aristotel – o erezie nemaiauzită la acea vreme, căci învățăturile acestui înțelept antic erau puternic susținute de biserică. Ideea mișcării uniforme nu a fost luată în considerare atunci - corpul fie se mișca „în general”, fie era în repaus. Au fost necesare numeroase experimente pentru a explica natura mișcării. experimentele lui Galileo Un exemplu clasic de studiu al mișcării a fost faimosul experiment al lui Galileo, când a aruncat diverse greutăți din celebrul Turn înclinat din Pisa. În urma acestui experiment, s-a dovedit că corpurile cu mase diferite cad cu aceeași viteză. Ulterior experimentul a fost continuat în plan orizontal. Galileo a propus că orice bilă, în absența frecării, s-ar rostogoli pe un deal atâta timp cât se dorește, în timp ce viteza ei ar fi, de asemenea, constantă. Astfel, experimental, Galileo Galilei a descoperit esența primei legi a lui Newton - în absența forțelor externe, un corp se mișcă în linie dreaptă cu o viteză constantă. Mișcarea uniformă rectilinie este expresia primei legi a lui Newton. În prezent, o ramură specială a fizicii - cinematica - se ocupă de diferite tipuri de mișcare. Tradus din greacă, acest nume înseamnă doctrina mișcării. Noul sistem de coordonate Analiza mișcării uniforme ar fi imposibilă fără crearea unui nou principiu pentru determinarea poziției corpurilor în spațiu. Acum îl numim un sistem de coordonate rectiliniu. Autorul său este celebrul filozof și matematician Rene Descartes, datorită căruia numim sistemul de coordonate cartezian. În această formă, este foarte convenabil să reprezentați traiectoria unui corp în spațiul tridimensional și să analizați astfel de mișcări, legând poziția corpului de axele de coordonate. Sistemul de coordonate dreptunghiular constă din două linii drepte care se intersectează în unghi drept. Punctul de intersecție este de obicei luat ca origine a măsurătorilor. Linia orizontală se numește abscisă, linia verticală se numește ordonată. Deoarece trăim în spațiu tridimensional, la sistemul de coordonate plan se adaugă o a treia axă - se numește aplicat. Detectarea vitezei Viteza nu poate fi măsurată așa cum măsurăm distanța și timpul. Aceasta este întotdeauna o valoare derivată, care este scrisă ca un raport. În forma sa cea mai generală, viteza unui corp este egală cu raportul dintre distanța parcursă și timpul petrecut. Formula pentru viteza este: Unde d este distanța parcursă, t este timpul petrecut. Direcția afectează în mod direct desemnarea vectorială a vitezei (cantitatea care determină timpul este un scalar, adică nu are direcție). Ideea de mișcare uniformă În mișcare uniformă, un corp se mișcă de-a lungul unei linii drepte cu o viteză constantă. Deoarece viteza este o mărime vectorială, proprietățile sale sunt descrise nu numai prin număr, ci și prin direcție. Prin urmare, este mai bine să clarificăm definiția și să spunem că viteza mișcării rectilinie uniforme este constantă ca mărime și direcție. Pentru a descrie mișcarea uniformă rectilinie, este suficient să folosiți sistemul de coordonate carteziene. În acest caz, va fi convenabil să așezați axa OX în direcția de mișcare. Cu o mișcare uniformă, poziția corpului în orice perioadă de timp este determinată de o singură coordonată - x. Direcția de mișcare a corpului și vectorul viteză sunt direcționate de-a lungul axei x, în timp ce începutul mișcării poate fi numărat de la marcajul zero. Prin urmare, analiza mișcării unui corp în spațiu poate fi redusă la proiecția traiectoriei de mișcare pe axa OX și procesul poate fi descris prin ecuații algebrice. Mișcare uniformă din punct de vedere al algebrei Să presupunem că la un anumit moment de timp t 1 corpul se află într-un punct de pe axa absciselor, a cărui coordonată este egală cu x 1. Într-o perioadă de timp, corpul își va schimba locația. Acum coordonatele locației sale în spațiu va fi egală cu x 2. Prin reducerea luării în considerare a mișcării unui corp la locația sa pe axa de coordonate, putem determina că drumul pe care a parcurs corpul este egal cu diferența dintre coordonatele inițiale și cele finale. Din punct de vedere algebric, aceasta se scrie astfel: Δs = x 2 – x 1. Cantitatea de mișcare Valoarea care determină mișcarea corpului poate fi fie mai mare, fie mai mică decât 0. Totul depinde de ce direcție față de direcția axei s-a mișcat corpul. În fizică, puteți înregistra atât deplasarea negativă, cât și pozitivă - totul depinde de sistemul de coordonate ales pentru referință. Mișcarea uniformă rectilinie are loc la o viteză descrisă de formula: În acest caz, viteza va fi mai mare decât zero dacă corpul se mișcă de-a lungul axei OX de la zero; mai mic decât zero – dacă mișcarea merge de la dreapta la stânga de-a lungul axei absciselor. O astfel de notație scurtă reflectă esența mișcării rectilinie uniforme - indiferent de modificările coordonatelor, viteza de mișcare rămâne neschimbată. Îi datorăm o altă idee genială lui Galileo. Analizând mișcarea unui corp într-o lume fără frecare, omul de știință a insistat că forțele și vitezele nu depind unele de altele. Această presupunere genială se reflectă în toate legile de mișcare existente. Astfel, fortele care actioneaza asupra corpului sunt independente unele de altele si actioneaza ca si cum altele nu ar exista. Aplicând această regulă la analiza mișcării corpului, Galileo a realizat că întreaga mecanică a procesului poate fi descompusă în forțe care se adună geometric (vectoral) sau liniar dacă acționează într-o singură direcție. Va arata cam asa: Ce legătură are mișcarea uniformă cu ea? Totul este foarte simplu. La distanțe foarte mici, viteza corpului poate fi considerată uniformă, cu o traiectorie dreaptă. Astfel, a apărut o oportunitate de aur de a studia mișcări mai complexe prin reducerea lor la unele simple. Așa a fost studiată mișcarea uniformă a unui corp într-un cerc. Mișcare uniformă în jurul unui cerc Mișcarea uniformă și uniform accelerată poate fi observată în mișcarea planetelor pe orbitele lor. În acest caz, planeta participă la două tipuri de mișcări independente: se mișcă uniform în jurul cercului și în același timp se mișcă uniform spre Soare. Această mișcare complexă se explică prin forțele care acționează asupra planetelor. Diagrama influenței forțelor planetare este prezentată în figură: După cum puteți vedea, planeta este implicată în două mișcări diferite. Adăugarea geometrică a vitezelor ne va oferi viteza planetei pe un anumit segment al traseului. Mișcarea uniformă este baza pentru studii ulterioare ale cinematicii și fizicii în general. Acesta este un proces elementar la care pot fi reduse mișcări mult mai complexe. Dar în fizică, ca și în alte părți, lucrurile mărețe încep cu lucruri mici, iar atunci când lansează nave spațiale în spațiu fără aer sau controlează submarine, nu trebuie să uităm de acele experimente simple pe care Galileo și-a testat cândva descoperirile. Vă rugăm să scrieți formulele pentru uniformitate. direct. mișcări - coordonate, viteză etc. Alyonochka Mișcarea rectilinie uniformă este o mișcare rectilinie în care un punct material (corp) se mișcă în linie dreaptă și face mișcări egale la orice intervale de timp egale. Vectorul viteză al mișcării rectilinie uniforme a unui punct material este îndreptat de-a lungul traiectoriei sale în direcția mișcării. Vectorul viteză pentru mișcarea rectilinie uniformă este egal cu vectorul deplasare pentru orice perioadă de timp, împărțit la această perioadă de timp. Să luăm linia de-a lungul căreia punctul material se mișcă ca axa de coordonate OX și să alegem direcția de mișcare a punctului ca direcție pozitivă a axei. Apoi, proiectând vectorii r și v pe această axă, pentru proiecțiile ∆rx = |∆r| și ∆vx = |∆v| putem scrie acești vectori: de aici obținem ecuația mișcării uniforme: ∆rx = vx t Deoarece cu mișcare rectilinie uniformă S = |∆r|, putem scrie: Sx = vx · t. Apoi, pentru coordonatele corpului, avem în orice moment: x = x0 + Sx = x0 + vx t, unde x0 este coordonata corpului în momentul inițial t = 0. [link blocat prin decizie a administrației proiectului]

Pentru a găsi coordonatele unui corp în mișcare în orice moment, trebuie să cunoașteți proiecțiile vectorului de deplasare pe axele de coordonate și, prin urmare, vectorul de deplasare în sine. Ce trebuie să știi pentru asta. Răspunsul depinde de ce fel de mișcare face corpul.

Să luăm în considerare mai întâi cel mai simplu tip de mișcare - mișcare uniformă rectilinie.

Se numește o mișcare în care un corp face mișcări egale la orice intervale egale mișcare uniformă rectilinie.

Pentru a găsi deplasarea unui corp în mișcare rectilinie uniformă pe o anumită perioadă de timp t, trebuie să știi ce mișcare face un corp pe unitatea de timp, deoarece pentru orice altă unitate de timp face aceeași mișcare.

Se numeste miscarea facuta pe unitatea de timp viteză mișcările corpului și sunt desemnate prin literă υ . Dacă mișcarea în această zonă este notată cu , iar perioada de timp este notată cu t, atunci viteza poate fi exprimată ca raport la . Deoarece deplasarea este o mărime vectorială, iar timpul este o mărime scalară, atunci viteza este, de asemenea, o mărime vectorială. Vectorul viteză este direcționat în același mod ca vectorul deplasare.

Viteza mișcării liniare uniforme a unui corp este o cantitate egală cu raportul dintre mișcarea corpului și perioada de timp în care a avut loc această mișcare:

Astfel, viteza arată câtă mișcare face un corp pe unitatea de timp. Prin urmare, pentru a găsi deplasarea unui corp, trebuie să cunoașteți viteza acestuia. Mișcarea corpului se calculează cu formula:

Vectorul deplasare este direcționat în același mod ca vectorul viteză, timp t- cantitatea scalară.

Calculele nu pot fi efectuate folosind formule scrise sub formă vectorială, deoarece o mărime vectorială are nu numai o valoare numerică, ci și o direcție. Atunci când fac calcule, ei folosesc formule care nu includ vectori, ci proiecțiile lor pe axele de coordonate, deoarece operațiile algebrice pot fi efectuate pe proiecții.

Deoarece vectorii sunt egali, proiecțiile lor pe axă sunt de asemenea egale X, de aici:

Acum puteți obține o formulă pentru calcularea coordonatelor X puncte la un moment dat. Noi stim aia

Din această formulă este clar că, cu mișcarea uniformă rectilinie, coordonatele corpului depinde liniar de timp, ceea ce înseamnă că cu ajutorul ei este posibil să descriem mișcarea uniformă rectilinie.

În plus, rezultă din formula că pentru a găsi poziția corpului în orice moment în timpul mișcării uniforme rectilinie, trebuie să cunoașteți coordonatele inițiale ale corpului. x 0și proiecția vectorului viteză pe axa de-a lungul căreia se mișcă corpul.

Trebuie amintit că în această formulă v x- proiecția vectorului viteză, prin urmare, ca orice proiecție a unui vector, acesta poate fi pozitiv și negativ.

Mișcarea uniformă rectilinie este rară. Mai des ai de-a face cu mișcarea în care mișcările corpului pot fi diferite pe perioade egale de timp. Aceasta înseamnă că viteza corpului se modifică cumva în timp. Mașini, trenuri, avioane etc., un corp aruncat în sus și corpurile care cad pe Pământ se mișcă cu viteze variabile.

Cu o astfel de mișcare, nu puteți folosi o formulă pentru a calcula deplasarea, deoarece viteza se modifică în timp și nu mai vorbim de o anumită viteză, a cărei valoare poate fi înlocuită în formulă. În astfel de cazuri, se utilizează așa-numita viteză medie, care este exprimată prin formula:

viteza medie arată deplasarea pe care o face un corp în medie pe unitatea de timp.

Cu toate acestea, folosind conceptul de viteză medie, principala problemă a mecanicii - determinarea poziției unui corp în orice moment în timp - nu poate fi rezolvată.

Mișcarea curbilinie a corpului

Definiția mișcării curbilinii a corpului:

Mișcarea curbilinie este un tip de mișcare mecanică în care direcția vitezei se schimbă. Modulul de viteză se poate schimba.

Mișcarea uniformă a corpului

Definiție uniformă a mișcării corpului:

Dacă un corp parcurge distanțe egale în perioade egale de timp, atunci o astfel de mișcare se numește. Cu mișcare uniformă, modulul de viteză este o valoare constantă. Sau se poate schimba.

Mișcarea neuniformă a corpului

Definiția mișcării inegale a corpului:

Dacă un corp parcurge distanțe diferite în perioade egale de timp, atunci o astfel de mișcare se numește neuniformă. Cu mișcare neuniformă, modulul de viteză este o cantitate variabilă. Direcția vitezei se poate schimba.

Mișcarea corpului la fel de alternativă

Definiție de mișcare alternativă egală a unui corp:

Există o cantitate constantă cu mișcare alternativă uniformă. Dacă direcția vitezei nu se schimbă, atunci obținem mișcare uniformă rectilinie.

Mișcarea uniform accelerată a unui corp

Mișcarea uniform accelerată a unui corp definiție:

Mișcarea corpului la fel de lentă

Mișcarea uniformă lentă a unui corp definiție:

Când vorbim despre mișcarea mecanică a unui corp, putem lua în considerare conceptul de mișcare de translație a corpului.

Multe probleme din fizică se bazează pe luarea în considerare a mișcării rectilinie uniforme și uniform accelerate. Sunt cele mai simple și idealizate cazuri de mișcare a corpurilor în spațiu. Le vom descrie mai detaliat în acest articol.

Înainte de a considera uniformă, este util să înțelegeți conceptul în sine.

Mișcarea este procesul de modificare a coordonatelor unui punct material din spațiu într-o anumită perioadă de timp. Conform acestei definiții, evidențiem următoarele semne prin care putem spune imediat dacă vorbim sau nu despre mișcare:

• Trebuie să existe o schimbare în coordonatele spațiale. În caz contrar, corpul poate fi considerat în repaus.
• Procesul trebuie să se dezvolte în timp.

Să acordăm atenție și conceptului de „punct material”. Faptul este că atunci când se studiază problemele mișcării mecanice (de asemenea, mișcarea rectilinie uniformă și uniform accelerată), structura corpului și dimensiunile sale nu sunt luate în considerare. Această aproximare se datorează faptului că mărimea modificării coordonatelor în spațiu depășește cu mult dimensiunile fizice ale unui obiect în mișcare, de aceea este considerat un punct material (cuvântul „material” implică luarea în considerare a masei sale, deoarece cunoașterea este necesar la rezolvarea problemelor luate în considerare).

Mărimi fizice de bază care caracterizează mișcarea

Acestea includ viteza, accelerația, distanța parcursă și conceptul de traiectorie. Să ne uităm la fiecare valoare în ordine.

Viteza de mișcare rectilinie uniformă și uniform accelerată (cantitatea vectorială) reflectă viteza de schimbare a coordonatelor corpului în timp. De exemplu, dacă se mișcă 100 de metri în 10 secunde (valori tipice pentru sprinterii din competițiile sportive), atunci se spune că are o viteză de 10 metri pe secundă (100/10 = 10 m/s). Această valoare este notă cu litera latină „v” și este măsurată în unități de distanță împărțite la timp, de exemplu, kilometri pe oră (km/h), metri pe minut (m/min.), mile pe oră (mph). și așa mai departe.

Accelerația este fizică, care este notă cu litera „a” și se caracterizează prin viteza de schimbare a vitezei în sine. Revenind la exemplul sprinterilor, se știe că la începutul cursei aceștia pornesc cu viteză mică pe măsură ce se deplasează, aceasta crește, atingând valori maxime; Dimensiunea accelerației se obține împărțind cea pentru viteză la timp, de exemplu, (m/s)/s sau m/s 2 .

Distanța parcursă (cantitatea scalară) reflectă distanța pe care a parcurs-o un obiect în mișcare (a condus, a zburat, a înotat). Această valoare este determinată în mod unic numai de poziția inițială și finală a obiectului. Se măsoară în unități de distanță (metri, kilometri, milimetri și altele) și este notat cu litera „s” (uneori „d” sau „l”).

O traiectorie, spre deosebire de o cale, caracterizează linia curbă de-a lungul căreia s-a mișcat corpul. Deoarece acest articol ia în considerare numai mișcarea rectilinie uniformă și accelerată uniform, traiectoria acesteia va fi o linie dreaptă.

Întrebarea relativității mișcării

Mulți oameni au observat că, în timp ce se află într-un autobuz, pot vedea că o mașină care se mișcă pe banda următoare pare să fie în repaus. Acest exemplu confirmă clar relativitatea mișcării (mișcare uniform accelerată, uniformă rectilinie și celelalte tipuri ale acesteia).

Ținând cont de această caracteristică, atunci când se analizează problemele cu obiectele în mișcare, se introduce întotdeauna un sistem de referință în raport cu care se rezolvă problema pusă. Deci, dacă luăm un pasager într-un autobuz ca sistem de raportare în exemplul de mai sus, atunci în raport cu el viteza mașinii va fi zero. Dacă luăm în considerare mișcarea față de o persoană care stă la oprire, atunci față de aceasta mașina se mișcă cu o anumită viteză v.

În cazul mișcării rectilinie, când două obiecte se mișcă de-a lungul unei linii, viteza unuia dintre ele față de celălalt este determinată de formula: v ¯ = v ¯ 1 + v ¯ 2, aici v ¯ 1 și v ¯ 2 sunt vitezele fiecărui obiect (bara înseamnă că se adaugă cantități vectoriale).

Cel mai simplu tip de mișcare

Desigur, aceasta este mișcarea unui obiect în linie dreaptă cu o viteză constantă (rectilie uniformă). Un exemplu de acest tip de mișcare este un avion care zboară printre nori sau un pieton care merge. În ambele cazuri, traiectoria obiectului rămâne dreaptă și fiecare dintre ele se mișcă cu o anumită viteză.

Formulele care descriu acest tip de mișcare a obiectelor sunt următoarele:

• s = v*t;
• v = s/t.

Aici t este perioada de timp în care este luată în considerare mișcarea.

Mișcare liniară uniform accelerată

Este înțeles ca un tip de mișcare rectilinie a unui obiect în care viteza acestuia se modifică după formula v = a*t, unde a este o accelerație constantă. Modificarea vitezei se produce datorită acțiunii unor forțe externe de natură diferită. De exemplu, aceeași aeronavă, înainte de a atinge viteza de croazieră, trebuie să o câștige dintr-o stare de repaus. Un alt exemplu: frânarea unei mașini când viteza trece de la o anumită valoare la zero. Acest tip de mișcare se numește uniform lentă deoarece accelerația are semn negativ (direcționată împotriva vectorului viteză).

Distanța parcursă s pentru un anumit tip de mișcare poate fi calculată prin integrarea vitezei în timp, rezultând formula: s = a*t 2 /2, unde t este timpul de accelerare (frânare).

Tip mixt de mișcare

În unele cazuri, mișcarea rectilinie a obiectelor în spațiu are loc atât cu o viteză constantă, cât și cu accelerație, de aceea este util să se furnizeze formule pentru acest tip mixt de mișcare.

Viteza și accelerația mișcării rectilinie uniforme și uniform accelerate sunt legate între ele prin următoarea expresie: v = v 0 + a*t, unde v 0 este valoarea vitezei inițiale. Este ușor de înțeles această formulă: la început obiectul s-a deplasat cu o viteză constantă v 0, de exemplu, o mașină pe drum, dar apoi a început să accelereze, adică pentru fiecare perioadă de timp t a început să crească viteza de deplasare a acestuia cu a*t. Deoarece viteza este o cantitate aditivă, suma valorii sale inițiale cu mărimea modificării va duce la expresia marcată.

Integrând această formulă în timp, obținem o altă ecuație de mișcare rectilinie uniformă și uniform accelerată, care ne permite să calculăm distanța parcursă: s = v 0 *t + a*t 2 /2. După cum puteți vedea, această expresie este egală cu suma formulelor similare pentru tipurile mai simple de mișcare discutate în paragrafele precedente.

Exemplu de rezolvare a problemei

Să rezolvăm o problemă simplă care va demonstra utilizarea formulelor date. Starea problemei este următoarea: o mașină, care se deplasa cu o viteză de 60 km/h, a început să frâneze și după 10 secunde s-a oprit complet. Cât de departe a parcurs în timp ce frâna?

În acest caz, avem de-a face cu o mișcare lentă uniformă rectilinie. Viteza inițială este v 0 = 60 km/h, valoarea finală a acestei valori este v = 0 (mașina s-a oprit). Pentru a determina accelerația de frânare, folosim formula: v = v 0 - a*t (semnul „-” indică faptul că corpul încetinește). Să transformăm km/h în m/s (60 km/h = 16,667 m/s), și ținând cont că timpul de frânare este t = 10 s, obținem: a = (v 0 - v)/t = 16,667 /10 = 1,667 m/s 2 . Am determinat accelerația de frânare a mașinii.

Pentru a calcula distanța parcursă, folosim și ecuația pentru un tip de mișcare mixt, ținând cont de semnul accelerației: s = v 0 *t - a*t 2 /2. Înlocuind valorile cunoscute, obținem: s = 16,667*10 - 1,667*10 2 /2 = 83,33 metri.

Rețineți că distanța parcursă poate fi găsită folosind formula pentru mișcarea uniform accelerată (s = a*t 2 /2), deoarece la frânare mașina va parcurge exact aceeași distanță ca și în timpul accelerației din repaus până la atingerea vitezei v 0.

Deplasarea de-a lungul unei curbe

Este important de reținut că expresiile considerate pentru distanța parcursă sunt aplicabile nu numai în cazul mișcării rectilinie, ci și pentru orice mișcare a unui obiect de-a lungul unui traseu curbat.

De exemplu, pentru a calcula distanța pe care planeta noastră va zbura în jurul Soarelui (mișcare circulară) într-o anumită perioadă de timp, puteți folosi cu succes expresia s = v*t. Acest lucru se poate face deoarece folosește modulul de viteză, care este o valoare constantă, în timp ce vectorul viteză se modifică. Când aplicați formula pentru o cale de-a lungul unei căi curbe, ar trebui să rețineți că valoarea rezultată va reflecta lungimea acestei căi și nu diferența dintre coordonatele finale și inițiale ale obiectului.

Mesaj de la administrator:

Baieti! Cine și-a dorit de mult să învețe engleza?
Du-te la și primești două lecții gratuite la scoala de limba engleza SkyEng!
Studiez eu acolo - este foarte tare. Există progres.

În aplicație puteți învăța cuvinte, puteți antrena ascultarea și pronunția.

Incearca. Două lecții gratuite folosind link-ul meu!
Clic

Mișcare rectilinie uniformă - aceasta este o miscare in care, in perioade egale de timp, corpul parcurge aceeasi distanta.

Mișcare uniformă- aceasta este mișcarea unui corp în care viteza acestuia rămâne constantă (), adică se mișcă cu aceeași viteză tot timpul, iar accelerația sau decelerația nu are loc ().

Mișcare în linie dreaptă- aceasta este mișcarea unui corp în linie dreaptă, adică traiectoria pe care o obținem este dreaptă.

Viteza mișcării rectilinie uniforme nu depinde de timp și în fiecare punct al traiectoriei este direcționată în același mod ca și mișcarea corpului. Adică, vectorul viteză coincide cu vectorul deplasare. Cu toate acestea, viteza medie în orice perioadă de timp este egală cu viteza inițială și instantanee:

Viteza mișcării rectilinie uniforme este o mărime fizică vectorială egală cu raportul dintre mișcarea unui corp în orice perioadă de timp și valoarea acestui interval t:

Din această formulă. ne putem exprima cu ușurință mișcarea corpului cu miscare uniforma:

Să luăm în considerare dependența vitezei și a deplasării în timp

Deoarece corpul nostru se mișcă rectiliniu și uniform accelerat (), graficul cu dependența vitezei de timp va arăta ca o linie dreaptă paralelă cu axa timpului.

Depinde proiecții ale vitezei corpului în funcție de timp nu este nimic complicat. Proiecția mișcării corpului este numeric egală cu aria dreptunghiului AOBC, deoarece mărimea vectorului de mișcare este egală cu produsul vectorului viteză și timpul în care a fost efectuată mișcarea.

Pe grafic vedem dependența mișcării de timp.

Graficul arată că proiecția vitezei este egală cu: