Читать онлайн учебники
на as6400825.ru

Физика
Учебник для 10 класса

       

§ 1.5. Координаты и пройденный путь при равномерном прямолинейном движении

Если скорость постоянна, то координата меняется со временем по простому закону.

Рассмотрим движение тела (точки) начиная с момента времени t0 = 0. Пусть в начальный момент времени координата тела, называемая начальной координатой, равна х0 (рис. 1.8).

Рис. 1.8

Тогда, обозначив координату в произвольный момент времени через х, согласно определению (1.4.1) получим:

Из этого уравнения видно, что зависимость координаты от времени — линейная. Так как vx может быть как больше, так и меньше нуля, то координата х или возрастает, или убывает.

Простая формула (1.5.2) справедлива для любого момента времени только при равномерном прямолинейном движении, так как только в этом случае выражение (1.5.1) определяет скорость при любом значении t.

Итак, для определения координаты в произвольный момент времени надо знать начальную координату х0 и скорость vx. Эти величины, следовательно, необходимо измерить.

Подчеркнем, что формула (1.5.2) непосредственно определяет координату движущейся точки, но не пройденный путь (длину отрезка траектории, пройденного телом за время t). При прямолинейном движении в одном направлении пройденный путь s (см. рис. 1.8) равен модулю изменения координаты:

s = |x - x0|.

Его можно найти, зная модуль скорости v = |vx|:

s = |vx|t = vt. (1.5.3)

Единица скорости

Модуль скорости равен:

Пользуясь этой формулой, устанавливаем единицу скорости:

Следовательно, за единицу скорости принимается скорость равномерного прямолинейного движения тела (точки), при которой это тело за единицу времени проходит путь, равный единице длины.

Так, если время выражается в секундах, а расстояние (путь) — в метрах или сантиметрах, то

единица скорости

или

единица скорости

Равномерное прямолинейное движение как приближение

Отметим, что, строго говоря, равномерного прямолинейного движения не существует. Автомобиль на шоссе никогда не едет по абсолютно прямой линии; небольшие отклонения в ту или другую сторону от прямой всегда имеются. И значение скорости слегка изменяется. Небольшая неровность шоссе, порыв ветра, чуть-чуть большее нажатие на педаль газа и другие причины вызывают небольшие изменения скорости. Но приближенно на протяжении не слишком большого промежутка времени движение автомобиля можно считать прямолинейным и равномерным с достаточной для практических целей точностью. Таково одно из упрощений сложной действительности, позволяющее без больших усилий описывать многие движения. Можно привести другие примеры, в которых движение тел происходит практически прямолинейно и равномерно: моторная лодка на реке или озере, летящий самолет, центр шарика, катящегося по гладкому горизонтальному стеклу, парашютист с раскрытым парашютом в безветренную погоду и т. д.

При равномерном прямолинейном движении точки ее координата является линейной функцией времени.

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru