Равноускоренное движение
Равноускоренное прямолинейное движение
Равноускоренное прямолинейное движение – это такое движение, при котором скорость тела за равные промежутки времени изменяется одинаково, другими словами, это движение с постоянным ускорением.
Траектория движения в данном случае – прямая линия.
Основные формулы и кинематические характеристики
Ускорение (по модулю и по направлению).
Скорость тела меняется по закону
где начальная скорость движения.
Закон движения в случае равноускоренного движения имеет вид:
где радиус-вектор точки в момент времени t, радиус-вектор начального положения точки, начальная скорость, ускорение.
В одномерном случае закон движения запишется в виде:
Для двумерного случая (движения по плоскости) закон движения в случае равноускоренного движения запишется в виде системы двух уравнений:
Также справедлива так называемая формула для определения пути «без времени»:
Графическое изображение зависимости кинематических характеристик от времени представлено на рисунках 1-3.
Рис.1. Зависимость ускорения от времени при равноускоренном движении
Рис.2. Зависимость скорости от времени при равноускоренном движении:
а) закон изменения скорости для различных случаев;
б) определение перемещения с помощью графика скорости.
Рис.3. Зависимость перемещения от времени при равноускоренном движении.
На рис.1 изображен график зависимости ускорения от времени при равноускоренном движении. Случай a > 0 соответствует равноускоренному движению, случай a < 0 – равнозамедленному движению, случай a = 0 –равномерному движению. Площадь заштрихованного прямоугольника численно равна средней скорости движения тела.
На рис.2 представлена зависимость скорости от времени при равноускоренном движении. Рис.2 (а) демонстрирует разные случаи движения: 1- тело двигалось в направлении оси x равноускоренно; 2 – тело двигалось равнозамедленно в направлении оси x , затем остановилось и поменяло направление движения; 3- тело двигалось равноускоренно в направлении, противоположном оси x , затем остановилось и стало двигаться в противоположном направлении. Во всех трех случаях тело имело начальные скорости.
По графику скорости можно определить ускорение движущегося объекта как тангенс угла наклона прямой зависимости a(t) к оси x.
Площадь заштрихованной трапеции (рис.2 (б)) численно равна пути, пройденному телом за время Δt = t2 – t1.
Зависимость перемещения от времени при равноускоренном движении – это квадратичная функция (рис.3). Положение вершины параболы зависит от направлений начальной скорости и ускорения.
Достарыңызбен бөлісу: |