Ruch jednostajny prostoliniowy i jednostajnie zmienny Monika Jazurek

Spis treści. Względność ruchu. Wielkości opisujące ruch. Rodzaje ruchu. Prędkość a szybkość. Ruch jednostajny prostoliniowy. Ruch jednostajnie przyspieszony. Ruch jednostajnie opóźniony.

Co to jest ruch? Ruch to zmiana położenia ciała odbywająca się w czasie względem określonego układu odniesienia. Jednym słowem – jeśli nasze położenie względem innego ciała się zmienia, to znaczy, że względem tego ciała się poruszamy, albo to ciało porusza się względem nas. Ciało, względem którego rozpatrujemy ruch to nasz układ odniesienia.

Względność ruchu Ruch ciała zależy od wybranego układu odniesienia. Możliwe jest, że w tej samej chwili znajdujemy się i w ruchu i w spoczynku, w zależności od tego jaki układ odniesienia rozpatrujemy. Np. Jadąc w samochodzie jesteśmy w ruchu względem drzew, ale względem kierowcy jesteśmy w spoczynku.

Wielkości opisujące ruch tor – linia, po której porusza się ciało: w ruchu prostoliniowym torem jest linia prosta, w ruchu krzywoliniowym torem jest linia krzywa przemieszczenie (zmiana położenia) – różnica między położeniem końcowym a początkowym Przemieszczenie jest wektorem, którego początek znajduje się w początkowym położeniu (punkt A), a koniec w końcowym położeniu ciała (punkt B). droga – długość odcinka toru między punktami A i B czas – różnica między chwilą końcową a początkową ruchu.

Rodzaje ruchu RUCH PROSTOLINIOWY JEDNOSTAJNY ZMIENNY JEDNOSTAJNIE PRZYSPIESZONY OPÓŹNIONY NIEJEDNOSTAJNIE KRZYWOLINIOWY JEDNOSTAJNY PO OKRĘGU

Prędkość a szybkość Prędkością średnią ciała nazywamy stosunek wektora przemieszczenia do czasu, w którym to przemieszczenie nastąpiło. Wartością prędkości czyli szybkością ciała nazywamy stosunek drogi przebytej do czasu, w którym ta droga została pokonana. Szybkość średnia to skalarna wielkość fizyczna równa stosunkowi drogi przebytej przez ciało do czasu w którym ona została przebyta.

Ruch jednostajny prostoliniowy To ruch, w którym ciało w równych odcinkach czasu przebywa równe drogi, czyli prędkość ciała jest wielkością stałą, a torem jest linia prosta. Wykres v(t) V(m/s) t(s) Wykres s(t) t(s) s(m) Na wykresie zależności drogi od czasu wielkość nachylenia wykresu jest zależna od szybkości z jaką porusza się ciało. Na wykresie zależności prędkości od czasu pole powierzchni pod wykresem jest proporcjonalne do przebytej drogi. Przebyta droga jest wprost proporcjonalna do czasu trwania ruchu.

Ruch jednostajnie zmienny W ruchu tym zmiany prędkości ciała są proporcjonalne do czasu, w którym te zmiany nastąpiły. Wielkością opisującą zmiany prędkości jest przyspieszenie. W ruchu jednostajnie zmiennym przyspieszenie jest wielkością stałą, gdyż w każdej sekundzie prędkość zmienia się o tą samą wartość. Przykład: Jeśli przyspieszenie dowolnego ciała wynosi a = 2 m/s2 , to prędkość tego ciała w każdej sekundzie wzrasta o 2 m/s. W ruchu jednostajnie zmiennym droga jest wprost proporcjonalna do kwadratu czasu. Oznacza to, że ciało, które porusza się np. trzy razy dłużej, pokona dziewięć razy większą odległość (bo 32=9).

Przyspieszenie Przyspieszenie jest wielkością wektorową. Przyspieszeniem nazywamy stosunek zmiany prędkości do czasu w jakim ta zmiana nastąpiła. gdzie: a – przyspieszenie [m/s2], v k – prędkość końcowa [m/s], v 0 – prędkość początkowa [m/s], t – czas [s]. Jednostką przyspieszenia jest m/s2.

Ruch jednostajnie przyspieszony To taki ruch, w którym w każdej sekundzie ruchu szybkość ciała wzrasta o tę samą wartość. W ruchu jednostajnie przyspieszonym wektor przyspieszenia ma wartość dodatnią (a ˃ 0) i zwrot zgodny z wektorem prędkości.

Ruch jednostajnie przyspieszony Na wykresie zależności przyspieszenia od czasu, pole powierzchni pod wykresem jest proporcjonalne do zmiany szybkości ciała. Na wykresie zależności prędkości od czasu pole powierzchni pod wykresem jest proporcjonalne do drogi przebytej przez ciało, a wielkość nachylenia linii prostej jest zależna od wartości przyspieszenia Wykres zależności drogi od czasu w ruchu przyspieszonym

Wzory w ruchu jednostajnie przyspieszony Prędkość końcowa: Droga: Przyspieszenie: a=const

Ruch jednostajnie opóźniony To taki ruch, w którym w każdej sekundzie ruchu szybkość ciała maleje o tę samą wartość. W ruchu jednostajnie opóźnionym wektor przyspieszenia ma wartość ujemną (a < 0) i zwrot przeciwny do wektora prędkości.

Ruch jednostajnie opóźniony Na wykresie zależności przyspieszenia od czasu, pole powierzchni pod wykresem jest proporcjonalne do zmiany szybkości ciała. Na wykresie zależności prędkości od czasu pole powierzchni pod wykresem jest proporcjonalne do drogi przebytej przez ciało, a wielkość nachylenia linii prostej jest zależna od wartości przyspieszenia Wykres zależności drogi od czasu w ruchu opóźnionym

Wzory w ruchu jednostajnie opóźnionym Prędkość końcowa: Droga: Przyspieszenie: a=const

Podsumowanie