что называется равноускоренным движением
Равноускоренное движение
Равноускоренное движение — движение, при котором ненулевой вектор ускорения остаётся неизменным по модулю и направлению.
Примером такого движения является движение тела, брошенного под углом к горизонту в однородном поле силы тяжести — тело движется с постоянным ускорением
, направленным вертикально вниз.
При равноускоренном движении по прямой скорость тела определяется формулой:
Зная, что , найдём формулу для определения координаты x:
Примечание. Равнозамедленным можно назвать движение, при котором модуль скорости равномерно уменьшается со временем (если вектора и
противонаправлены). Равнозамедленное движение также является равноускоренным.
Перемещение в случае одномерного равноускоренного движения
В случае одномерного равноускоренного движения вдоль координаты x имеет место формула:
,
Криволинейное равноускоренное (равнопеременное) движение также можно рассматривать как одномерное. В этом случае используется обобщённая координата S, часто называемая путём. Эта координата соответствует длине пройденной траектории (длине дуги кривой). Таким образом, формула приобретает вид:
,
где — тангенциальное ускорение, которое «отвечает» за изменение модуля скорости тела.
Из вышеприведенных формул можно получить выражения для определения конечной скорости тела, при известных начальной скорости, ускорении и перемещении:
В случае криволинейного равноускоренного движения имеем:
Аналогичные соотношения можно записать для выражений:
;
.
И найти конечную скорость по теореме Пифагора
.
Теорема о кинетической энергии
Формула перемещения при равноускоренном движении используется при доказательстве теоремы о кинетической энергии. Для этого необходимо перенести ускорение в левую часть и домножить обе части на массу тела:
.
Записав аналогичные соотношения для координат y и z и просуммировав все три равенства получим соотношение:
.
Слева стоит работа постоянной равнодействующей силы , а справа — разность кинетических энергий в конечный и начальный момент движения.
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Равноускоренное движение» в других словарях:
Релятивистски равноускоренное движение — (или релятивистское равномерно ускоренное движение) такое движение объекта, при котором ускорение постоянно в сопутствующей (собственной) системе отсчета, то есть в системе, в которой мгновенная скорость объекта равна нулю. Примером может… … Википедия
Равнопеременное движение — Равноускоренное движение в поле тяжести Земли. На рисунке видно, что перемещение складывается из прямолинейного равномерного движения и свободного падения В общем случае равноускоренным движением называется движение, при котором вектор ускорения … Википедия
ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ДВИЖЕНИЕ — в электрическом и магнитном полях перемещение частиц в пространстве под действием сил этих полей. Ниже рассмотрены движения частиц плазмы, хотя нек рые положения являются общими и для плазмы твёрдых тел (металлов, полупроводников). Различают… … Физическая энциклопедия
Гиперболическое движение — частный вид движения в специальной теории относительности, движение тела с постоянным собственным ускорением, то есть ускорением, испытываемым наблюдателем, движущимся вместе с телом. Такое движение испытывает заряд в постоянном однородном… … Википедия
Равномерное движение — Равномерное движение механическое движение, при котором тело за любые равные отрезки времени проходит одинаковое расстояние. Равномерное движение материальной точки это движение, при котором скорость точки остаётся неизменной.… … Википедия
Ускорение — У этого термина существуют и другие значения, см. Ускорение (значения). Ускорение Размерность LT−2 Единицы измерения СИ … Википедия
Оксфордские калькуляторы — группа английских философов XIV века, связанных с Мертон колледжем в Оксфорде. В эту группу входили Томас Брадвардин, Уильям Хейтсбери, Ричард Суайнсхед, Джон Дамблтон. Этими мыслителями была развита особая дисциплина «учение об интенсии и… … Википедия
Кинематика точки — раздел кинематики, изучающий математическое описание движения материальных точек. Основной задачей кинематики является описание движения при помощи математического аппарата без выяснения причин, вызывающих это движение. Движение любого… … Википедия
РАВНОУСКОРЕННЫЙ — РАВНОУСКОРЕННЫЙ, равноускоренная, равноускоренное (мех.). С равномерно возрастающим ускорением. Равноускоренное движение. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
Равноускоренное движение
Всего получено оценок: 130.
Всего получено оценок: 130.
Одним из видов движения, изучаемых кинематикой, является равноускоренное движение. Равноускоренное движение — это достаточно распространённый вид движения, даже большинство равномерных движений начинались с разгона и были некоторое время равноускоренными. Рассмотрим эту тему подробнее, получим формулу равноускоренного движения, приведём примеры такого движения.
Ускорение
Если некоторое тело начинает движение из состояния покоя, то его скорость изменяется от нуля до некоторого максимального значения. Следовательно, при таком движении можно указать быстроту изменения скорости.
Например, в рекламе автомобилей указывается время разгона до 100 км/ч. Ясно, что модель, достигающая такой скорости за 5 секунд, значительно резвее, чем модель со временем разгона 15 секунд, хотя конечная скорость в обоих случаях одинакова. В чем же здесь разница, с точки зрения кинематики?
Из данной формулы можно получить размерность ускорения. Скорость измеряется в метрах в секунду, а время — в секундах, значит, ускорение измеряется в метрах в секунду за секунду (или метров в секунду в квадрате).
В приведённом примере первый автомобиль разгоняется с ускорением 5,56 метров в секунду за секунду, а второй — с ускорением 1,85 метров в секунду за секунду.
Рис. 1. Ускорение в физике.
Равноускоренное движение
Движение, при котором ускорение тела постоянно, называется равноускоренным. При этом знак ускорения не играет роли. Движение с постоянным отрицательным ускорением также является равноускоренным, несмотря на то, что скорость уменьшается.
Наиболее частым примером равноускоренного движения является свободное падение тел в первые секунды, когда сопротивление воздуха ещё не играет большой роли. Другим примером может служить разгон автомобиля при постоянном нажатии на педаль «газа», пока не будет набрана необходимая скорость.
Формулы равноускоренного движения
Найдём формулы скорости и координаты при равноускоренном движении. Из приведённого выше определения ускорения следует, что скорость при постоянном ускорении равна:
$$\overrightarrow v= \overrightarrow
$$\overrightarrow x= <(\overrightarrow
Что мы узнали?
Ускорение — это физическая величина, характеризующая быстроту набора скорости материальной точкой. Движение с постоянным ускорением называется равноускоренным. Хорошим примером равноускоренного движения является свободное падение тел.
Что называется равноускоренным движением
Обозначения в кинематике
Обозначение | Измерение | Смысл |
---|---|---|
S | м | Перемещение тела |
v | м/с | Скорость |
t | с | Время |
x | м | Координата |
a | м/с 2 | Ускорение |
ω | рад/с | Угловая скорость |
T | с | Период |
υ | Гц | Частота |
R | м | Радиус |
Равномерное прямолинейное движение
Движение тела называется равномерным, если за любые равные промежутки времени оно проходит равные пути.
Формула перемещения через изменение координаты:
Формула перемещения через скорость и время:
Закон движения тела при равномерном движении:
Движение тела называется равноускоренным, если за любые равные промежутки времени скорость изменяется на одно и то же число.
Закон движения тела при равноускоренном движении:
Также полезное соотношение, если неизвестно время:
График изменения скорости
Свободным падением называется движение тела из-за притяжения Земли при отсутствии начальной скорости.
Высота, с которой упало тело при свободном падении с нулевой начальной скоростью за время t :
Скорость тела, если известна высота, которую пролетело тело:
Уравнение движение тела при свободном падении:
Движение горизонтально брошенного тела
Уравнение движения тела по оси OX:
Уравнение движения тела по оси OY:
Перемещение по оси OX:
Перемещение по оси OY:
Скорость тела по оси OX:
Скорость тела по оси OY:
Если пользоваться формулами, которые описывают движение горизонтально брошенного тела, мы получим ту же информацию, что и взглянув на график.
Например, рассчитаем время полета тела, зная изначальную высоту:
Найдя время падения, мы теперь можем рассчитать перемещение по оси OX:
Предположим, требуется рассчитать скорость тела в момент времени t = 2 с :
Не пользуясь графиком, мы можем найти перемещение по обеим осям и вычислить перемещение тела:
Движение тела, брошенного под углом к горизонту
Уравнение движения по оси OX:
Уравнение движения по оси OY:
Перемещение по оси OX:
Перемещение по оси OY:
Скорость тела по оси OX:
Скорость тела по оси OY:
Механическое движение
Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).
Механическое движение
Когда мы идем в школу или на работу, автобус подъезжает к остановке или сладкий корги гуляет с хозяином, мы имеем дело с механическим движением.
Механическим движением называется изменение положения тел в пространстве относительно других тел с течением времени.
«Относительно других тел» — очень важные слова в этом определении. Для описания движения нам нужны:
В совокупности эти три параметра образуют систему отсчета.
В механике есть такой раздел — кинематика. Он отвечает на вопрос, как движется тело. Дальше мы с помощью кинематики опишем разные виды механического движения. Не переключайтесь 😉
Прямолинейное равномерное движение
Движение по прямой, при котором тело проходит равные участки пути за равные промежутки времени называют прямолинейным равномерным. Это любое движение с постоянной скоростью.
Например, если у вас ограничение скорости на дороге 60 км/ч, и у вас нет никаких препятствий на пути — скорее всего, вы будете двигаться прямолинейно равномерно.
Мы можем охарактеризовать это движение следующими величинами.
Скалярные величины (определяются только значением)
Векторные величины (определяются значением и направлением)
Проецирование векторов
Векторное описание движения полезно, так как на одном чертеже всегда можно изобразить много разнообразных векторов и получить перед глазами наглядную «картину» движения.
Однако всякий раз использовать линейку и транспортир, чтобы производить действия с векторами, очень трудоёмко. Поэтому эти действия сводят к действиям с положительными и отрицательными числами — проекциями векторов.
Если вектор сонаправлен с осью, то его проекция равна длине вектора. А если вектор противоположно направлен оси — проекция численно равна длине вектора, но отрицательна. Если вектор перпендикулярен — его проекция равна нулю.
Скорость может определяться по вектору перемещения и пути, только это будут две разные характеристики.
Скорость — это векторная физическая величина, которая характеризует быстроту перемещения, а средняя путевая скорость — это отношение длины пути ко времени, за которое путь был пройден.
Скорость
→ →
V = S/t
→
V — скорость [м/с]
→
S — перемещение [м]
t — время [с]
Средняя путевая скорость
V ср.путевая = S/t
V ср.путевая — средняя путевая скорость [м/с]
S — путь [м]
t — время [с]
Задача
Найдите, с какой средней путевой скоростью должен двигаться автомобиль, если расстояние от Санкт-Петербурга до Великого Новгорода в 210 километров ему нужно пройти за 2,5 часа. Ответ дайте в км/ч.
Решение:
Возьмем формулу средней путевой скорости
V ср.путевая = S/t
Подставим значения:
V ср.путевая = 210/2,5 = 84 км/ч
Ответ: автомобиль будет двигаться со средней путевой скоростью равной 84 км/ч
Уравнение движения
Основной задачей механики является определение положения тела в данный момент времени. Для решения этой задачи помогает уравнение движения, то есть зависимость координаты тела от времени х = х(t).
Уравнение движения
x(t) = x0 + vxt
x(t) — искомая координата [м]
x0 — начальная координата [м]
vx — скорость тела в данный момент времени [м/с]
t — момент времени [с]
Если положительное направление оси ОХ противоположно направлению движения тела, то проекция скорости тела на ось ОХ отрицательна, скорость меньше нуля (v