Швидкість руху. Середня та миттєва швидкості
1.Рівномірний прямолінійний рух
Рівномірний прямолінійний рух – це такий механічний рух, під час якого тіло за будь-які рівні інтервали часу здійснює однакові переміщення.
(Наприклад, рух автомобіля на прямолінійній ділянці дороги (без розгону та гальмування), усталене падіння кульки в рідині)
Висновки (випливає з означення):
- для опису цього руху достатньо скористатись одновимірною системою координат, адже траєкторія руху – пряма;
- відношення переміщення до інтервалу часу , за який це переміщення відбулося, для такого руху є незмінною величиною, адже за рівні інтервали часу тіло здійснює однакові переміщення.
Швидкість рівномірного прямолінійного руху тіла – це векторна фізична величина, яка дорівнює відношенню переміщення до інтервалу часу , за який це переміщення відбулося.
Напрямок вектора швидкості руху збігається з напрямком переміщення тіла.
Модуль і проекцію швидкості визначають за формулами:
Одиниця швидкості руху в СІ – метр за секунду:
Проблемне питання
Графік проекції швидкості – відрізок прямої, паралельноїосі часу, адже швидкість рухуне змінюється з часом.
• З якою швидкістю рухається автомобіль? велосипед? хлопчик?
2. Переміщення тіла у випадку рівномірного прямолінійного руху
Модуль і проекцію переміщення визначають за формулами:
Проблемне питання
Переміщення чисельно дорівнює площі прямокутника під графіком залежності
• Яким буде переміщення велосипеда за 8 с спостереження?
Проблемне питання
Графік проекції переміщення – відрізок прямої, що проходить через початок координат, оскільки
• Яким буде переміщення автомобіля, велосипеда та хлопчика за 4 с спостереження?
3. Рівняння координати в разі рівномірного прямолінійного руху
Проблемне питання
Графік координати – відрізок прямої, що починається в точці , де – початкова координата.
• Визначте координату автомобіля через 8 с спостереження.
• На якій відстані один від одного перебуватимуть автомобіль і велосипед через 4 с спостереження?
4. Нерівномірний рух
Напевне, вам доводилося їхати автобусом або потягом із одного міста до іншого. Згадайте: транспортний засіб час від часу гальмує, зупиняється, потім знову набирає швидкість. Стрілка спідометра весь час коливається і тільки іноді завмирає на місці.
Проблемне питання
•Чи можна назвати такий рух рівномірним? (Звичайно, ні)
•А як називають такий рух?
•Як його описати?
Рівномірний прямолінійний рух трапляється досить рідко. У повсякденному житті ми зазвичай маємо справу з нерівномірним рухом.
Нерівномірний рух – це рух, під час якого тіло за рівні проміжки часу проходить різний шлях.
Проблемне питання
• Наведіть свої приклади нерівномірного руху в повсякденному житті.
(Нерівномірним є рух автобуса та інших транспортних засобів, рух тіл, що падають, рух спортсменів на біговій доріжці. А ще згадайте, наприклад, як котиться м’яч, як ви рухаєтесь під час прогулянки, на уроках фізкультури.)
• Якщо швидкість автобуса в кожній точці є різною, як же її визначити? Як характеризувати такий рух?
Для характеристики нерівномірного руху викристовують фізичні величини: середня шляхова швидкість, середня векторна швидкість, миттєва швидкість.
5. Середня швидкість руху тіла
В усіх інших випадках миттєва швидкість змінюється:
- за напрямком – під час криволінійного рівномірного руху;
- за значенням, інколи за напрямком (напрямок може змінюватися на протилежний) – під час прямолінійного нерівномірного руху;
-
за напрямком і значенням водночас – під час криволінійного нерівномірного руху.
ЗАДАЧІ З РОЗВ'ЯЗКАМИ