Равноускоренное движение

Вернёмся  к  основному  уравнению  движения:  Х = Хо + Δr,   

то    Х = Хо + v Δt
Т.к. тело  движется  неравномерно (с разными  скоростями), то  уместно  говорить  и  рассматривать среднюю  скорость  движения, тогда  в формуле  движения  вместо  скорости необходимо записывать  среднюю  скорость:
Х = Х0 + <V>t
Когда скорость изменяется на одинаковую величину в единицу t, то такое движение называется равноускоренным (равноизменяющимся). При  этом среднюю  скорость  можно  вычислять  через  начальную  и  конечную  скорости (а  не  брать  все имеющиеся  её значения), т.е. вместо    ,  пользоваться  более короткой формулой:      <V>= ;         тогда   формула  Δr = <V>t    примет  вид:

Δr =  t
Изменение V в единицу t называется  ускорением  движения тела.
  (формула ускорения)   по определению, ускорение  есть производная от  скорости  или  вторая производная  от координаты.
a Δt = V – V0,  (формула  времени, в течение  которого изменяется  скорость)
VV0 + a  Δt   уравнение мгновенной скорости (скорость тела в любой точке траектории, в любой  момент  времени)
Если  значения  скорости  или  времени  подставить  в  формулу  перемещения,  то получим  несколько  формул  для  вычисления  перемещения  тела  при  равноускоренном  движении:
, а  если  вернуться  к  общей формуле  движения
X = X0 + Δr , то  уравнение  равноускоренного движения  примет  вид  
   уравнение равноускоренного движения.
Графиком  такого  уравнения  будет  парабола ( аналогия квадратного уравнения в математике)

Если  коэффициент при t  , а > 0, то ветви параболы будут направлены вверх ↑ (разгон), если  a < 0, то ветви параболы  будут  направлены вниз  ↓(торможение).  
На данном  графике, как и на графике  при равномерном  движении  графический смысл скорости тот же: .  Отличие: здесь нужно  рассматривать  наклон  касательных  к  точкам  графика, тангенсы  углов  их  наклона  и  будут  значениями  скоростей  в  каждый  момент  времени (в  каждой  точке  траектории).
На  графике зависимости  скорости  от  времени:

Графический  смысл  перемещения  также  будет  площадь  фигуры  под  графиком, но это  уже  площадь  прямоугольной  трапеции, лежащей  на  боку, её  высотой  будет промежуток  времени, а  основаниями  значения  начальной  и конечной  скоростей:  

Графический  смысл  ускорения  на  этом  графике  -  тангенс  угла  наклона  графика  скорости  к  оси  времени:
( тангенциальное  ускорение)
Если  принять  начальную  скорость  равную  нулю,  то  все  формулы  равноускоренного  движения   упрощаются, т.е.
если V0 = 0, то
Поставим  перед  собой  цель  определить  перемещения  за  отдельные  промежутки  времени,  например,   за  каждую  1 секунду: 
первую 1с,  вторую 1с, третью 1с   и    т.д.
за  первую  1 секунду:  
за  вторую 1 секунду: - это  разность  между  перемещениями за  2секунды и  за  одну  секунду: , где   t1   и    t2   это  промежутки  по  1с, а  их сумма  это 2 с   и  т.д.     
Таким образом,  каждую одну секунду тело проходит путь (перемещение), которое кратно целому нечётному  числу:

Пример:    если тело начало (V0=0) движение с   ускорением  a = 4 м/с2, то  оно  пройдёт
за первую 1с: - 2м  ( )
за вторую 1с: - 6м   ( ),  это  перемещение  больше предыдущего  на величину  равную   а=4                                
за третью 1с: - 10 м    ( ), это  перемещение  больше предыдущего  на величину  равную   а=4
за четвертую 1с: - 14 м   ( ) это  перемещение  больше предыдущего  на величинуравную а=4,
за пятую 1с: - 18 м    ( )         и т.д.
общая  формула  для  определения  перемещения  за  n-ую   одну  секунду:
,
Где  n - это  номер  одной  секунды  ( первой, второй, ....... десятой,......сотой)
Каждое  перемещение  отличается  на  величину  численно  равную  числовому  значению  ускорения.
Если  рассматривать  промежутки  времени  не за 1с, а за каждые t = 2с  ( первые  2с, вторые 2с,  третьи  2с   и  т.д.),  то промежутки  перемещений будут  зависеть  ещё  и от  квадрата  времени:
-   перемещение  за  первые  2с,
-   перемещение  за  вторые  2с,
-   перемещение  за  третьи  2с,  и  т.д.
!!!  Тогда  общая  формула такого  движения       
где  n - это номер одной (или t) секунды; t – время одного промежутка

( первые 2с, вторые 2с,........, десятые 2с.....).

Вернуться к конспектам урока

О сайте | Разработчики
Гродненская область, г. Лида, ул. Ленинская, д.15
e-mail: fizmatushki@yandex.ru