Название: Фізика. Початковий курс

Жанр: Навчальні посібники

Просмотров: 4534

Загрузок: 81 (Загрузить)


Заняття 8. нерівномірний рух. середня швидкість

 

Для нерівномірного руху можна записати:

де  – інтервал часу;  – відрізок шляху.

Якщо рух нерівномірний, швидкість змінюється:

Нерівномірний рух характеризується середньою швидкістю

Середньою швидкістю нерівномірного руху на даному проміжку шляху називають відношення довжини цього проміжку шляху до інтервалу часу, за який тіло проходить цей шлях:

або в загальному випадку

Якщо відома середня швидкість для кожної окремої ділянки шляху, то

Швидкість тіла в даний момент часу або в даній точці траєкторії називають миттєвою швидкістю:

.

8.1. Рівноприскорений рух. Прискорення

Розглянемо рух тіла паралельно осі ox (рис. 8.1.1). Нехай,  – початкова швидкість (швидкість у момент часу t0 =0),  – швидкість в момент часу .

 – зміна швидкості за час .

Якщо

 то

рух називають рівноприскореним.

Рух, при якому за будь-які однакові інтервали часу швидкість змінюється на однакову величину, називається рівноприскореним рухом.

Для рівноприскореного руху

Тоді відношення

При рівноприскореному русі відношення  є величина постійна та називається прискоренням.

 – прискорення є величина векторна:

, якщо .

Прискорення рівноприскореного руху:

.                                              (8.1)

Прискорення – це фізична величина, яка дорівнює зміні швидкості за одиницю часу.

Напрямок вектора прискорення співпадає з напрямком зміни швидкості:

Одиниця вимірювання прискорення в СІ:

.

З формули (8.1) легко отримати формулу швидкості рівноприскореного руху:

.

Якщо швидкість зростає, то вектори швидкості і прискорення мають однаковий напрямок:

 ( > 0,  > 0).

Якщо швидкість зменшується, то вектори швидкості і прискорення мають протилежні напрямки (рух при цьому є рівносповільненим):

 ( > 0, < 0).

Графічно залежність прискорення від часу виражається на рис. 8.2, де   > 0 та < 0. Це графіки прискорення рівноприскореного руху:  > 0,  > 0, та рівносповільненого руху  > 0, < 0.

На рис. 8.3 зображено графік швидкості рівноприскореного руху ( > 0,  > 0), з якого можна відшукати абсолютне значення прискорення як тангенс кута нахилу даного графіка до горизонтальної осі часу:

Якщо υ¢ > 0, a < 0, то це графік швидкості рівносповільненого руху (рис. 8.4).

Вправи

Що називається середньою швидкістю нерівномірного руху? Запишіть формулу швидкості.

Що називається прискоренням? Який напрямок має прискорення?

Напишіть одиницю вимірювання прискорення в СІ.

Задача. Автобус рухався 6 год. Першу годину він рухався зі швидкістю 110 км/год, решту часу – зі швидкістю 50 км/год. Знайдіть середню швидкість на всьому шляху.

Задача. Два тіла починають рухатися одночасно. Перше тіло рухається з початковою швидкістю 3 м/с та прискоренням 1 м/с2. Друге тіло має початкову швидкість 15 м/с та прискорення – 2 м/с2. Через який час ці тіла будуть мати однакову швидкість? Знайдіть цю швидкість.

 

Домашнє завдання

 

Побудуйте графік залежності швидкості, якщо  = 10 м/с,  = – 2 м/с2. Як називається такий рух? Чому?

За даним графіком швидкості побудуйте графік прискорення (рис. 8.5).

Задача. Студент йде з гуртожитку в інститут зі швидкістю 3 км/год, а назад із інституту в гуртожиток він йде зі швидкістю 6 км/год. Визначте середню швидкість студента.

Задача. Першу половину шляху потяг рухається зі швидкістю в n = 1,5 раз більшою за швидкість на другій половині шляху. Середня швидкість на всьому шляху дорівнює 43,2 км/год. Знайдіть швидкість потягу на 1-й та 2-й половинах шляху.

Задача. Тіло рухається з постійним прискоренням  = – 2 м/с2. Початкова швидкість тіла рівна 20 м/с. Через скільки секунд швидкість тіла зменшиться в 2 рази?

Задача. Автомобіль рухається зі швидкістю 36 км/год і зупиняється при гальмуванні за 4 с. З яким прискоренням рухається автомобіль?

 

Слова та словосполучення

 

Середня

average

moyenne

平均

میا نگین

وسطي

Миттєва

instantaneous

instantanée

瞬间的

لحضه

مؤقت- لحظي

Зміна

change, variation

changement, variation

改变,变更

تغیرات

تغير- تبديل

Прискорення

acceleration

acceleration

加速

شتاب

تسارع

Збільшуватися

increase

augmenter

增加

افزایش یافتن

يزيد

Зменшуватися

decrease

diminuer

减小

کاهش یافتن

ينقص

Сповільнений

retarded

ralenti

迟钝

آهسته

يتنا قص

Протилежний

opposite

opposé

相反的

برعکس

عكس