Скорость.
Равномерное прямолинейное движение.
2.1.1 Равномерное прямолинейное движение — это движение, при котором тело за любые равные промежутки времени совершает равные перемещения, двигаясь по прямой линии.
2.1.2 Скорость — векторная физическая величина, показывающая какое перемещение совершило тело за единицу времени:
При равномерном движении по прямой:
где S — путь, проходимый телом за время t.
Для учета направления движения эту формулу запишем в проекциях:
где — перемещение вдоль оси Ox за время t. Знак проекции зависит от направления скорости и оси координат (см. рис.):
График проекции скорости от времени.
Так скорость при равномерном движении по прямой является постоянной, то график будет представлять собой прямые линии, параллельные оси времени (см. рис.):
Направление движения: если график лежит над осью времени (1 и 2), то проекция положительна и тело движется по направлению оси Ox; в противном случае, когда график расположен ниже оси времени (3 и 4), то проекция скорости отрицательна и тело движется против оси Ox.
Значение скорости: чем дальше от оси времени лежит прямая, тем больше модуль скорости
2.1.4 Геометрический смысл площади под графиком в осях .
Для любого вида движения пройденный телом путь можно определить как площадь под графиком, когда на оси Oy отложена скорость, а на оси Ox — время. Это легко видеть непосредственно из рисунка для равномерного движения (см. рис.):
График проекции перемещения.
Проекция перемещения при равномерном прямолинейном движении определяется формулой:
График проекции перемещения при равномерном прямолинейном движении — это прямая, выходящая из начала координат.
|
Направление движения: если прямая лежит над осью времени (поднимается вверх), то тело движется в положительном направлении оси Ox (прямые 1 и 2); если прямая лежит под осью времени (опускается вниз), то тело движется против оси Ox.
Значение скорости: чем больше тангенс угла наклона (чем круче поднимается вверх или опускает вниз), тем больше модуль скорости
Закон движения.
Имеем:
где — начальная координата тела по оси Ox, x — координата тела в момент времени t, — проекция скорости на ось Ox.
При движении по прямой всегда возможно выбрать ось Ox вдоль этой прямой. Однако в некоторых случаях удобно рассматривать движение и вдоль оси Oy:
График изменения координаты.
Уравнение координаты при равномерном движении имеет вид (2.5).
График изменения координаты при равномерном движении — это прямая линия.
Направление движения: если с течением времени координата увеличивается (прямая поднимается вверх), то тело движется по направлению оси Ox (прямые 1 и 2); если координата уменьшается (прямая опускается вниз), то движение происходит против оси Ox.
Значение скорости: чем больше тангенс угла наклона (чем круче поднимается вверх или опускает вниз), тем больше модуль скорости; где — изменение координаты за время
Начальная координата тел — точка пересечения прямой с вертикальной осью (на рисунке это ось Ox, но мы привыкли, что вертикальная ось — ось Ox).
Время и место встречи двух тел — точка пересечения графиков координат двух тел; из точки пересечения следует опустить перпендикуляры на ось времени и ось координат.
|
Пересечение прямой с осью времени — точка пересечения прямой с ось времени означает, что тело проехало мимо начала отсчета.