Х-ЕГЭ
Равномерное прямолинейное движение
Равномерное прямолинейное движение

Равномерное движение – движение, при котором тело за одинаковое время совершает равные перемещения. 

При таком движении скорость остается неизменной, а ускорение отсутствует.

Равномерное прямолинейное движение

Равномерное прямолинейное движение – это равномерное движение, во время которого тело описывает прямую.

Траектория движения – прямая линия.

Скорость при равномерном движении

Для данного движения не существует понятия средней скорости, поскольку скорость равная на всем промежутке наблюдаемого пути. В данном случае скорость показывает, сколько метров прошло тело за 1 секунду.

Чтобы найти перемещение для тела, двигающегося равномерно и прямолинейно, следует воспользоваться формулой.

Поскольку тело двигается по прямой линии, то для решения такой задачи совершенно не обязательно рисовать координатную плоскость, нам достаточно координатного луча.

За начало координатного луча выбирается тело отсчета, где х0=0. За положительное направление принимается направление оси ОХ.

Уравнение движения

При решении абсолютно всех задач кинематики на равномерное движение следует использовать основное уравнение движения:

Если тело начало двигаться с начала координат, то х0=0. Если тело двигается вдоль оси ОХ, то скорость имеет положительное значение, если же тело двигается в направлении, противоположном оси ОХ, то значение скорости отрицательное.

Графики равномерного прямолинейного движения

Геометрическим смыслом перемещения при равномерном прямолинейном движении является площадь фигуры под прямой на графике в координатах V(t).

1. График изменения координаты со временем.

2. График изменения скорости со временем.

Ускорение материальной точки
Ускорение материальной точки

Ускорение – это векторная ФВ, характеризующая быстроту изменения скорости во времени.

Ускорение – это первая производная от скорости, а также вторая – от перемещения.

Данная физическая величина показывает, насколько быстро изменяется скорость со временем.

Следует помнить, что ускорением обладает то тело, на которое действует сила.

Основной единицей ускорения является 1м/с^2.

В отличие от скорости, направление ускорения не всегда совпадает с направлением движения тела. Если тело ускоряется, то ускорение имеет положительное значение, если же тело замедляется, то ускорение – отрицательно. Иными словами, ускорение имеет то же направление, что и результирующая сила, которая действует на тело.

Если тело двигается по окружности, то ускорение направлено к её центру.

Геометрический смысл ускорения

Геометрическим смыслом ускорения является площадь под прямой графика движения в координатах V(t).

Скорость материальной точки. Сложение скоростей
Скорость материальной точки. Сложение скоростей

Все процессы вокруг нас характеризуются тем, насколько быстро они протекают – насколько быстро двигается тело, насколько быстро протекает ток по проводам, насколько быстро изменяется магнитный поток.

При рассмотрении кинематических законов скорость характеризует быстроту изменения положения тела.

Скорость – это векторная ФВ, которая характеризует, насколько быстро изменяется положение тела, а также направление этого изменения. Основной единицей измерения является 1 м/с.

Мгновенная скорость определяется пределом изменения положения тела в пространстве к бесконечно малому интервалу времени.

На рисунке скорость можно показать, как вектор, направленный по касательной к траектории движения.

Сложение скоростей

Существуют основные правила, позволяющие складывать скорости тел для удобства во время решения задач.

1. Если тела двигаются в одном направлении, то можно воспользоваться следующей формулой:

2. Если тела двигаются в разных направлениях вдоль одной прямой, то суммарная скорость будет равна:

3. Если перемещения тел направлены под углом друг к другу, то принято пользоваться правилом треугольника, где неизвестный суммарный вектор скорости представляется в виде неизвестной стороны треугольника, которая определяется по теореме косинусов:

4. Если тела двигаются по перпендикулярным перемещениям, то суммарная скорость равна:

Средняя скорость

Если за равные промежутки времени тело изменяет свою скорость, то можно воспользоваться следующей формулой:

Например, каждые 15 минут велосипедист изменял свою скорость:

Первые 15 минут его скорость была 3 м/с, вторые 15 минут – 4 м/с, а третьи – 5 м/с, то средняя скорость равна:

<v> = (3+4+5) : 3 = 4м/с.

Однако, если же тело меняло скорости не за равные промежутки времени, то следует пользоваться другой формулой: