Your AI powered learning assistant

Кинематика равномерного прямолинейного движения. Закон сложения скоростей Галилея | Физика ЕГЭ, ЦТ

Равномерное прямолинейное движение: Постоянная скорость по прямой Равномерное прямолинейное движение - это движение по прямой траектории с постоянной скоростью. Равные перемещения происходят за равные последовательные промежутки времени. Траектория представляет собой прямую линию, а скорость не изменяется ни по величине, ни по направлению.

Векторный закон движения r(t) = r0 + v t Положение определяется радиус-вектором r от начала координат до точки. Смещение равно Δr = r − r0, а скорость определяется как v = Δr/Δt, время отсчитывается от нуля. Умножение на t дает r − r0 = v t, следовательно, r(t) = r0 + v t, линейную зависимость от времени.

Форма координат x(t) = x0 + v_x t и направление При движении вдоль оси x координата изменяется как Δx = x - x0 с течением времени t. Проекция скорости v_x = Δx/Δt положительна при движении вдоль оси x и отрицательна в противоположном направлении. Решение дает x(t) = x0 + v_x t, опять же линейную функцию, значение которой уменьшается со временем, если v_x < 0.

Плоское движение: компоненты и величина смещения На плоскости координаты x и y различаются, поэтому смещение делится на составляющие Δr_x = x − x0 и Δr_y = y − y0. Величина смещения равна sqrt((Δr_x) ^2 + (Δr_y)^2) в соответствии с теоремой Пифагора. Скорость аналогично делится на v_x и v_y, и скорость равна sqrt(v_x ^ 2 + v_y ^ 2).

Чтение графиков x(t): пересечение и наклон График зависимости координат от времени для равномерного движения представляет собой прямую линию. Точка пересечения равна x0, а угол наклона (угловой коэффициент) равен v_x. Положительный угол наклона дает восходящую линию, отрицательный - нисходящую.

Путь s(t) от x(t): позитивность и сдвиги При одномерном движении пройденный путь равен изменению координаты s = x - x0 для движения вдоль +x. Графически s(t) получается из x(t) путем сдвига вниз на x0, так что прямая проходит через начало координат. Для движения, противоположного +x, s равно модулю Δx; после того же сдвига отразите линию относительно оси времени, чтобы сохранить значение s неотрицательным.

Графики зависимости скорости от времени для равномерного движения При равномерном движении проекция скорости v_x постоянна во времени. Ее график представляет собой горизонтальную линию, параллельную оси времени. Линия проходит над осью при v_x > 0 и под ней при v_x < 0.

Расстояние как площадь под v(t) Путь, пройденный между точками t1 и t2, равен площади, ограниченной графиком скорости и осью времени. При постоянной скорости эта область представляет собой прямоугольник размером v_x·(t2 − t1). Тот же метод определения площади применим к более сложным движениям, таким как фазы ускорения, равномерного движения и замедления.

Относительность движения и системы отсчета Движение имеет смысл только относительно выбранного тела: человек может находиться в покое относительно стола и в то же время двигаться относительно Солнца. Чтобы описать движение, прикрепите систему координат к телу отсчета и измерьте время с помощью часов. Этот набор — тело отсчета, его система координат и устройство для измерения времени — образует систему отсчета.

Неподвижные и движущиеся кадры в повседневном движении Два человека, идущие бок о бок с одинаковой скоростью, остаются неподвижными относительно друг друга во время движения относительно домов, школы или деревьев. Это фиксированное окружение определяет неподвижные рамки, обычно используемые для отслеживания движения. Одни ходунки могут служить подвижной рамой относительно неподвижных, что иллюстрирует тот факт, что выбор рамы не является уникальным.

Галилеево сложение скоростей: лодки, реки и дрейф В спокойной воде скорость лодки относительно воды равна ее скорости относительно грунта; при течении скорость вниз по течению равна скорости лодки относительно реки плюс скорость течения, а скорость вверх по течению равна их разнице (при условии, что лодка движется быстрее течения). Наблюдаемая скорость равна векторной сумме скоростей судна относительно воды и течения реки, выраженной как абсолютная = относительная + транспортная скорость. Пловца, стремящегося перпендикулярно берегу, несет вниз по течению; правило параллелограмма для векторов дает результирующее направление и смещение от предполагаемой точки приземления.