Статью подготовили специалисты образовательного сервиса Zaochnik.

Наши социальные сети

Равноускоренное движение: формулы, примеры

Содержание:

    Равноускоренное движение

    Равноускоренное движение - это движение, при котором вектор ускорения не меняется по модулю и направлению. Примеры такого движения: велосипед, который катится с горки; камень брошенный под углом к горизонту. Равномерное движение - частный случай равноускоренного движения с ускорением, равным нулю.

    Рассмотрим случай свободного падения (тело брошено под уголом к горизонту) более подробно. Такое движение можно представить в виде суммы движений относительно вертикальной и горизонтальной осей.

    В любой точке траектории на тело действует ускорение свободного падения g, которое не меняется по величине и всегда направлено в одну сторону. 

    Равноускоренное движение

    Вдоль оси X движение равномерное и прямолинейное, а вдоль оси Y - равноускоренное и прямолинейное. Будем рассматривать проекции векторов скорости и ускорения на оси.

    Формулы для равноускоренного движения

    Формула для скорости при равноускоренном движении:

    v=v0+at.

    Здесь v0 - начальная скорость тела, a=const - ускорение.

    Покажем на графике, что при равноускоренном движении зависимость v(t) имеет вид прямой линии.

    Формулы для равноускоренного движения​​​​​​​

    Ускорение можно определить по углу наклона графика скорости. На рисунке выше модуль ускорения равен отношению сторон треугольника ABC.

    a=v-v0t=BCAC

    Чем больше угол β, тем больше наклон (крутизна) графика по отношению к оси времени. Соответственно, тем больше ускорение тела.

    Для первого графика: v0=-2 мс; a=0,5 мс2.

    Для второго графика: v0=3 мс; a=-13 мс2.

    Опиши задание

    По данному графику можно также вычислить перемещение тела за время t. Как это сделать?

    Выделим на графике малый отрезок времени t. Будем считать, что он настолько мал, что движение за время t можно считать равномерным движением со скоростью, равной скорости тела в середине промежутка t. Тогда, перемещение s за время t будет равно s=vt.

    Разобьем все время t на бесконечно малые промежутки t. Перемещение s за время t равно площади трапеции ODEF.

    s=OD+EF2OF=v0+v2t=2v0+(v-v0)2t.

    Мы знаем, что v-v0=at, поэтому окончательная формула для перемещения тела примет вид:

    s=v0t+at22

    Для того, чтобы найти координату тела в данный момент времени, нужно к начальной координате тела добавить перемещение. Изменение координаты в зависимости от времени выражает закон равноускоренного движения.

    Закон равноускоренного движения

    Закон равноускоренного движения

    y=y0+v0t+at22.

    Еще одна распространенная задача кинематики, которая возникает при анализе равноускоренного движения - нахождение координаты при заданных значениях начальной и конечной скоростей и ускорения.

    Исключая из записанных выше уравнений t и решая их, получаем:

    s=v2-v022a.

    По известным начальной скорости, ускорению и перемещению можно найти конечную скорость тела:

    v=v02+2as.

    При v0=0 s=v22a и v=2as

    Важно!

    Величины v, v0, a, y0, s, входящие в выражения, являются алгебраическими величинами. В зависимости от характера движения и направления координатных осей в условиях конкретной задачи они могут принимать как положительные, так и отрицательные значения.

    Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter

    Навигация по статьям

    Наши социальные сети

    Не получается написать работу самому?

    Доверь это кандидату наук!

    Ваш email уже зарегистрирован. Чтобы оформить заявку, пожалуйста, авторизуйтесь в личном кабинете.
    Пожалуйста, убедитесь, что вводите e-mail верно
    {$ $select.selected.title $}
    Осталось указать: Вид работы Тему Почту
    Я даю согласие на обработку своих персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности
    и принимаю условия договора публичной оферты