Рівномірний прямолінійний рух
Рівномірний прямолінійний рух - це рух, при якому тіло за будь-які рівні проміжки часу здійснює однакові переміщення, т. Е. Це рух з постійною за модулем і напрямком швидкістю:
\ (~ \ Vec \ upsilon = \ operatorname {const} \) - рівняння швидкості, \ (~ \ vec a = 0 \) - рівняння прискорення.
Мал. 1
Тоді за проміжок часу \ (~ \ Delta t = t - t_0 = t \) координата тіла змінилася на величину \ (~ \ Delta x = x - x_0 \). Отже, проекція швидкості тіла
\ (~ \ Upsilon_x = \ frac {x - x_0} {t} \ Rightarrow \) \ (~ x = x_0 + \ upsilon_x t \) - кінематичне рівняння рівномірного руху (рівняння залежності координати від часу).
Проекція переміщення \ (~ \ Delta r_x = x - x_0 \ Rightarrow \)
\ (~ \ Delta r_x = \ upsilon_x t \) - рівняння переміщення.
При рівномірному прямолінійному русі напрям швидкості не змінюється, тому шлях \ (~ s = | \ Delta r_x | \). Отже, \ (~ s = | \ upsilon_x | t \) - рівняння шляху.
Залежність кінематичних величин від часу можна зобразити графічно. Зобразимо графіки швидкості, переміщення, шляхи і координати для трьох тіл: 1, 2, 3 (рис. 2).
Мал. 2
Тіла 1, 2 рухаються в позитивному напрямку осі Ох, причому υ 2> υ 1; тіло 3 рухається в напрямку, протилежному осі Ох; їх початкові координати відповідно x 01, x 02, x 03. Графіки швидкості представлені на малюнку 3.
Площа заштрихованого прямокутника чисельно дорівнює шляху s (модулю переміщення), пройденого тілом 1 за час t 1. На малюнку 4 дані графіки переміщення Δ r x = f (t), на малюнку 5 - графіки шляху s = f (t).
Нахил графіка Δ r x = f (t) до осі часу залежить від модуля швидкості:
\ (~ \ Operatorname {tg} \ alpha = \ upsilon_x. \)
Графіки руху (залежно координати від часу) зображені на малюнку 6.
Мал. 6
За допомогою графіка руху можна визначити: 1) координати тіла в будь-який момент часу; 2) шлях, пройдений тілом за певний проміжок часу; 3) час, за яке пройдений якийсь шлях; 4) найкоротша відстань між тілами в будь-який момент часу; 5) момент і місце зустрічі тіл і ін.
література
- Аксеновіч Л.А. Фізика в середній школі: Теорія. Завдання. Тести: Учеб. посібник для установ, що забезпечують отримання заг. середовищ, освіти / Л.А. Аксеновіч, Н.Н.Ракіна, К.С. Фаріно; Під ред. К.С. Фаріно. - Мн .: Адукация i вихаванне, 2004. - C.10-11.
