Прямолінійний рівномірний рух, фізика для всіх

Рівномірний рух - це рух з постійною швидкістю, тобто коли швидкість не змінюється (v = const) і прискорення або уповільнення не відбувається (а = 0).

Прямолінійний рух - це рух по прямій лінії, тобто траєкторія прямолінійного руху - це пряма лінія.

Рівномірний прямолінійний рух - це рух, при якому тіло за будь-які рівні проміжки часу здійснює однакові переміщення. Наприклад, якщо ми розіб'ємо якийсь часовий інтервал на відрізки по одній секунді, то при рівномірному русі тіло буде переміщатися на однакову відстань за кожен з цих відрізків часу.

Швидкість рівномірного прямолінійного руху не залежить від часу і в кожній точці траєкторії спрямована також, як і переміщення тіла. Тобто вектор переміщення збігається за напрямком з вектором швидкості. При цьому середня швидкість за будь-який проміжок часу дорівнює миттєвої швидкості:

Пройдений шлях при прямолінійній русі дорівнює модулю переміщення. Якщо позитивний напрямок осі ОХ збігається з напрямком руху, то проекція швидкості на вісь ОХ дорівнює величині швидкості і позитивна:

Проекція переміщення на вісь ОХ дорівнює:

де x0 - початкова координата тіла, х - кінцева координата тіла (або координата тіла в будь-який момент часу)

Рівняння руху. тобто залежність координати тіла від часу х = х (t), набуває вигляду:

Якщо позитивний напрямок осі ОХ протилежно напрямку руху тіла, то проекція швидкості тіла на вісь ОХ негативна, швидкість менше нуля (v <0), и тогда уравнение движения принимает вид:

Залежність швидкості, координат та шляхи від часу

Залежність проекції швидкості тіла від часу показана на рис. 1.11. Так як швидкість постійна (v = const), то графіком швидкості є пряма лінія, паралельна осі часу Ot.

Мал. 1.11. Залежність проекції швидкості тіла від часу при рівномірному прямолінійному русі.

Проекція переміщення на координатну вісь чисельно дорівнює площі прямокутника ОАВС (рис. 1.12), так як величина вектора переміщення дорівнює добутку вектора швидкості на час, протягом якого було скоєно переміщення.

Мал. 1.12. Залежність проекції переміщення тіла від часу при рівномірному прямолінійному русі.

Графік залежності переміщення від часу показаний на рис. 1.13. З графіка видно, що проекція швидкості дорівнює

де α - кут нахилу графіка до осі времені.Чем більше кут α, тим швидше рухається тіло, тобто тим більше його швидкість (більший шлях тіло проходить за менший час). Тангенс кута нахилу дотичної до графіка залежності координати від часу дорівнює швидкості:

Мал. 1.13. Залежність проекції переміщення тіла від часу при рівномірному прямолінійному русі.

Залежність координати від часу показана на рис. 1.14. З малюнка видно, що

отже, швидкість тіла 1 вище швидкості тіла 2 (v1> v2).

Якщо тіло покоїться, то графіком координати є пряма, паралельна осі часу, тобто

Мал. 1.14. Залежність координати тіла від часу при рівномірному прямолінійному русі.