нерівномірний рух
ШВИДКІСТЬ ПРИ нерівномірний рух
Нерівномірним називається рух, при якому швидкість тіла з часом змінюється.
Середня швидкість нерівномірного руху дорівнює відношенню вектора переміщення до часу перебування в дорозі
Тоді переміщення при нерівномірному русі
Миттєвою швидкістю називається швидкість тіла в даний момент часу або в даній точці траєкторії.
Швидкість - це кількісна характеристика руху тіла.
Середня швидкість - це фізична величина, що дорівнює відношенню вектора переміщення точки до проміжку часу # 916; t, за який відбулося це переміщення. Напрямок вектора середньої швидкості збігається з напрямом вектора переміщення. Середня швидкість визначається за формулою:
Миттєва швидкість. тобто швидкість в даний момент часу - це фізична величина, що дорівнює межі, до якої прагне середня швидкість при нескінченному зменшенні проміжку часу # 916; t:
Іншими словами, миттєва швидкість в даний момент часу - це відношення дуже малого переміщення до дуже малого проміжку часу, за який це переміщення відбулося.
Вектор миттєвої швидкості спрямований по дотичній до траєкторії руху тіла (рис. 1.6).
Мал. 1.6. Вектор миттєвої швидкості.
В системі СІ швидкість вимірюється в метрах в секунду, тобто одиницею швидкості прийнято вважати швидкість такого рівномірного прямолінійного руху, при якому за одну секунду тіло проходить шлях в один метр. Одиниця виміру швидкості позначається м / с. Часто швидкість вимірюють в інших одиницях. Наприклад, при вимірюванні швидкості автомобіля, поїзда і т.п. зазвичай використовується одиниця вимірювання кілометр на годину:
додавання швидкостей
Швидкості руху тіла в різних системах відліку пов'язує між собою класичний закон додавання швидкостей.
Швидкість тіла відносно нерухомої системи відліку дорівнює сумі швидкостей тіла в рухомій системі відліку і самої рухомої системи відліку відносно нерухомої.
Наприклад, пасажирський поїзд рухається по залізниці зі швидкістю 60 км / ч. По вагону цього поїзда йде людина зі швидкістю 5 км / год. Якщо вважати залізницю нерухомою і прийняти її за систему відліку, то швидкість людини щодо системи відліку (тобто щодо залізниці), буде дорівнює додаванню швидкостей поїзда і людини, тобто 60 + 5 = 65, якщо людина йде в тому ж напрямку, що і поїзд; і 60 - 5 = 55, якщо людина і поїзд рухаються в різних напрямках. Однак це справедливо лише в тому випадку, якщо людина і поїзд рухаються по одній лінії. Якщо ж людина буде рухатися під кутом, то доведеться враховувати цей кут, згадавши про те, що швидкість - це векторна величина.
А тепер розглянемо описаний вище приклад більш докладно - з деталями і картинками.
Отже, в нашому випадку залізниця - це нерухома система відліку. Поїзд, який рухається по цій дорозі - це рухома система відліку. Вагон, за яким йде людина, є частиною поїзда.
Швидкість людини щодо вагона (щодо рухомої системи відліку) дорівнює 5 км / год. Позначимо її буквою Ч.
Швидкість поїзда (а значить і вагона) відносно нерухомої системи відліку (тобто щодо залізниці) дорівнює 60 км / год. Позначимо її буквою В. Інакше кажучи, швидкість поїзда - це швидкість рухомої системи відліку відносно нерухомої системи відліку.
Швидкість людини щодо залізниці (відносно нерухомої системи відліку) нам поки невідома. Позначимо її буквою.
Зв'яжемо з нерухомою системою відліку (рис. 1.7) систему координат ХОY, а з рухливою системою відліку - систему координат XП ОП Yп (див. Також розділ Система відліку). А тепер спробуємо знайти швидкість людини відносно нерухомої системи відліку, тобто щодо залізниці.
За малий проміжок часу # 916; t відбуваються такі події:Вагон переміщається щодо залізниці на відстань B
Тоді за цей проміжок часу переміщення людини щодо залізниці:
Це закон складання переміщень. У нашому прикладі переміщення людини щодо залізниці дорівнює сумі переміщень людини щодо вагона і вагона щодо залізниці.
Закон додавання переміщень можна записати так:
Швидкість людини щодо залізниці дорівнює: