Embedded Files
Рівномірний прямолінійний рух
Рівномірний прямолінійний рух
Якщо траєкторія руху тіла — пряма лінія, то такий рух називають прямолінійним. Якщо тіло за будь-які однакові інтервали часу проходить однакові шляхи, то такий рух називають рівномірним.
Прикладом рівномірного руху, що спостерігається у природі, є рух точки земної поверхні під час добового обертання Землі, кінець стрілки годинника по циферблату. Рівномірний прямолінійний рух у природі трапляється досить рідко, прикладом такого руху можна вважати рух ескалатора метро, рух потягу на довгому й рівному відрізку залізниці.
Рівномірний прямолінійний рух — це рух, під час якого тіло за будь-які рівні інтервали часу проходить однакові відстані уздовж прямої лінії.
За один і той самий час різні тіла можуть пройти різні відстані. Наприклад, за 5 хв автомобіль проходить значно більшу відстань, ніж велосипедист, а велосипедист — більшу, ніж пішохід.
Відповідно, одну й ту саму відстань автомобіль долає швидше, ніж велосипедист, а велосипедист — швидше, ніж пішохід.
Для порівняння стрімкості руху різних тіл у фізиці використовують характеристику руху, яку називають швидкістю.
Швидкість руху тіла — це фізична величина, яка показує, яку відстань проходить тіло за одиницю часу в напрямі руху.
Швидкість — це векторна фізична величина, оскільки вона, крім числового значення, ще й напрям.
Щоб визначити модуль швидкості рівномірного прямолінійного руху тіла, треба модуль переміщення або шлях поділити на час і, протягом якого рухалось тіло
У Міжнародній системі одиниць (СІ) за одиницю швидкості беруть швидкість такого рівномірного руху, під час якого тіло за 1 с проходить відстань 1 м. Цю одиницю називають метр за секунду і позначають 1 м/с.
Швидкість автомобіля вимірюють спеціальним приладом — спідометром.
Швидкість механічного руху тіла є відносною величиною. Її значення залежить від вибору тіла відліку, відносно якого визначається швидкість.
Рівняння руху. Графіки рівномірного прямолінійного руху
Рівняння руху. Графіки рівномірного прямолінійного руху
Формула s = vt називається рівнянням рівномірного руху. Це рівняння математично виражає залежність пройденого шляху від часу: пройдений при рівномірному прямолінійному русі шлях прямо пропорційний часові.
Зміна координати тіла під час руху
Враховуючи, що s = vt і вираз s = х - х0, отримуємо: х = х0 + vt — рівняння, яке також називають рівнянням руху, воно характеризує переміщення під час рівномірного прямолінійного руху.
Як відомо, швидкість тіла під час рівномірного прямолінійного руху з часом не змінюється. Тому графік швидкості руху тіла — це пряма, паралельна осі часу t.
Пройдений тілом шлях графічно визначається, як площа прямокутника, обмеженого лінією графіка швидкості та перпендикуляром, опущеним на вісь часу t в точку, яка відповідає часу руху
Як видно з формули l = vt, між пройденим шляхом і часом існує прямо пропорційна залежність, яка графічно зображується прямою, що проходить через початок координат і розташована в першій чверті координатної площини. Залежно від значення швидкості, нахил ліній буде різним: чим більша швидкість, тим крутіше здіймається графік
Вираз х = х0 + vt характеризує переміщення в рівномірному прямолінійному русі. Графіком цієї функції, як й у випадку залежності шляху від часу, також є пряма, але її розташування залежить від того, де перебуває тіло на початок спостереження, і куди спрямована швидкість руху тіла.
Фізика навколо нас
Фізика навколо нас
На відміну від відстаней та інтервалів часу, всі можливі у природі швидкості руху тіл вкладаються між двома граничними значеннями: мінімальним, що дорівнює нулю, та максимальним (3 • 108 м/с) — що дорівнює швидкості світла у вакуумі (у пустоті, тобто у просторі, вільному від речовини).
Вчимося разом
Вчимося разом
Дайте відповідь на запитання
1. Який рух називають рівномірним?
2. Що показує швидкість тіла під час його рівномірного руху?
3. Які одиниці швидкості?
Поясніть
1. Чи є рух тіла рівномірним, якщо тіло за першу секунду від початку спостереження за його рухом проходить 10 м, за кожну половину секунди — 5 м, за кожну п’яту частину секунди — 2 м.
2. Чи можна вважати рух велосипедиста рівномірним, якщо він за перші 5 хв проїхав 5 км, а за наступні 1/6 год — 10 км?
3. Виразіть у м/с: 36 км/год; 36 км/хв; 36 м/хв.
4. Два тіла рухаються рівномірно і прямолінійно. Чим можуть відрізнятись рухи цих тіл?
Задачі
1. З однієї частини міста до іншої маршрутне таксі, рухаючись зі швидкістю 90 км/год (без зупинок), доїжджає за 15 хв. За скільки хвилин цю саму відстань подолає велосипедист, рухаючись зі швидкістю 15 м/с?
2. Потяг їде зі швидкістю 180 км/год. Який шлях він долає за 30 хв? Відповідь запишіть у метрах.
3. Тіло за 10 хв перемістилось на 15 м. На яку відстань переміститься тіло за 0,5 год?
4. Людина йде зі швидкістю 5,4 км/год. Скільки кроків за секунду вона робить? Довжина кроку 75 см.
5. На зустріч один одному рухаються мотоцикліст і автомобіль зі швидкостями 30 км/год і 80 км/год відповідно. З якою швидкістю вони зближуються?
6. Два автомобілі рухаються зі швидкостями 60 і 40 км/год. Визначте відносну швидкість їхнього руху, якщо вони рухаються: а) в одному напрямку; б) у протилежних напрямках.
Графічні задачі
1. На малюнку зображено графік залежності l(t) для легкового автомобіля. Визначте швидкість руху автомобіля.
2. На малюнку зображено графік залежності v(t) для велосипедиста. Визначте шлях, пройдений велосипедистом за 45 хв. Побудуйте графік залежності пройденого шляху від часу.
3. Користуючись графіком залежності пройденого шляху від часу, побудуйте графік залежності швидкості від часу.
4. На малюнку зображено графіки залежності пройденого шляху від часу для двох тіл. У якого з тіл швидкість руху більша? У скільки разів?
5. На малюнку зображено графіки залежності координати тіла від часу. Визначте: а) відстань між тілами в момент початку спостереження; б) час і координату зустрічі тіл; в) швидкості руху тіл; г) шляхи, пройдені тілами до моменту зустрічі; д) відстань між тілами через 10 с від початку спостереження.
Page updated
Google Sites
Report abuse