Краткое содержание
Равномерное движение — это движение, при котором тело проходит равные расстояния за небольшие равные промежутки времени.
При равномерном движении скорость тела постоянна. Её легко вычислить: нужно пройденное расстояние поделить на время пути.
Пример равномерного движения. Каждую секунду этот автомобиль проходит путь 50 метров:
Неравномерным называется такое движение, при котором за равные промежутки времени тело проходит различные отрезки пути.
Часто для упрощения описания неравномерного движения используют среднюю путевую скорость.
Средняя путевая скорость − скалярная величина Vср=L/t, где L – весь путь, t – все время движения (как правило, включая остановки).
При решении задач на среднюю скорость важно на рисунке или в комментариях к решению определить те величины, которые вы вводите для промежуточных выкладок. Надо стараться, чтобы их количество не было большим. Чем проще будут обозначения, тем лучше! Например, для обозначения первой трети или двух третей пути вместо S1, S2лучше ввести S/3 и 2S/3 или S и 2S.
В физике нехорошо делать переобозначения типа: пусть скорость V равна x (это пережиток из математики).
Следует избегать ранней подстановки численных значений известных величин, прежде чем из уравнения выражена искомая величина.
Пример неравномерного движения. Разгоняясь, каждую секунду санки проходят всё большие отрезки пути.
Чтобы с уверенностью сказать, что тело двигалось неравномерно, нужно много раз во время движения измерить его положение.
Пример:
1. Группа туристов в походе движется неравномерно: преодолевает примерно одинаковое расстояние днём, а ночью останавливается на стоянку. Если отмечать на карте их положение каждое утро, то флажки будут на одинаковом расстоянии. А если делать отметки ещё и вечером, а лучше — много раз в сутки, то мы увидим, что движение неравномерно.
Примеров равномерного движения в природе очень мало.
2. Почти равномерно движется вокруг Солнца Земля, капают капли дождя, всплывают пузырьки в газировке. Даже пуля, выпущенная из пистолета, движется прямолинейно и равномерно только на первый взгляд. От трения о воздух и притяжения Земли полёт её постепенно становится медленнее, а траектория снижается. Вот в космосе пуля может двигаться действительно прямолинейно и равномерно, пока не столкнётся с каким-либо другим телом.
А с неравномерным движением дело обстоит куда как лучше — примеров множество.
3. Полёт мяча во время игры в футбол, движения льва, охотящегося на добычу, путешествие бабочки, порхающей над цветком, — всё это примеры неравномерного механического движения тел.
Скорость равномерного прямолинейного движения — это постоянная векторная величина, равная отношению перемещения тела за любой промежуток времени к значению этого промежутка.
v⃗ =s⃗ t.
Из формулы можно найти перемещение для прямолинейного равномерного движения: s⃗ =v⃗ ⋅t.
При решении большинства задач на нахождение векторных величин (перемещения, скорости, силы и др.) необходимо знать, как эти величины направлены по отношению друг к другу. Об этом можно судить, в частности, по уравнениям, записанным в векторной форме.
Для расчёта перемещения применяют формулу, в которую входят проекции векторов на ось: sx=vxt. (Напомним, что по знаку проекции можно судить о том, как направлен соответствующий ей вектор по отношению к выбранной оси.)
Но если при решении задачи на прямолинейное движение нас не интересует направление векторов перемещения и скорости, то можно воспользоваться формулой, в которую входят их модули: s=vt.
При движении в одном направлении модуль вектора перемещения, совершённого телом за некоторый промежуток времени, равен пути, пройденному этим телом за тот же промежуток времени.
График зависимости модуля вектора скорости v от времени t при равномерном движении тела:
Модуль вектора перемещения s, совершённого телом за промежуток времени t1 в данном случае определяется по формуле: s=v1⋅t1.
Но произведение v1⋅t1 численно равно также площади S закрашенного прямоугольника.
Таким образом, при прямолинейном равномерном движении тела модуль вектора его перемещения численно равен площади прямоугольника, заключённого между графиком скорости, осью Ot и перпендикулярами к этой оси, восстановленными из точек, соответствующих моментам начала и конца наблюдения (в данном случае из точек O и t1).
Путь -скалярная велина. Длина таректории или сумма длин всех участков траектории.
Путь L − длина траектории.
В СИ единица измерения пути − метр: м[L]=м.
Путь всегда больше или равен модулю перемещения. Путь не может быть отрицательным.
