均一な均一な動き:定義、式、例
直線運動の均一な変化の定義
均一に変化する直線運動(GLBB)は、一定の加速度を伴う運動です。 加速度はベクトル量であるため、加速度は加速度の大きさと加速度の方向で構成されます。
これは、一定の加速度を持つ直線上のオブジェクトの動きです。 加速度は一定であるため、平均加速度は瞬間加速度と等しくなります。 加速度はベクトル量です。 したがって、加速度を表現するには、大きさと方向を決定する必要があります。 加速度の方向がオブジェクトの動きと同じ方向である場合、正の符号が付けられます。 加速度がオブジェクトの動きと反対の場合、負の符号が付けられます。
したがって、均一に変化する直線運動は、一定の大きさと加速度の方向を持つ運動です。 一定の加速度の方向=一定の速度の方向=オブジェクトの動きの方向定数=オブジェクトは直線で移動します。 一定の加速度の大きさは、速度、別名速度が定期的に増加するか、定期的に減少することを意味します。
速度は定期的に増加します
たとえば、オブジェクトは最初は静止しています。 1秒後、オブジェクトは2 m / sの速度で移動しています。 2秒後、オブジェクトは4 m / sの速度で移動しています。 3秒後、オブジェクトは6 m / sの速度で移動しています。 など…1秒ごとにオブジェクトの速度が2m / sずつ増加しているように見えます。 この物体は、1秒あたり2 m / s、1秒あたり2 m / s、または2 m / s2の一定の加速度を経験していると言われています。
速度は定期的に低下します
たとえば、オブジェクトは最初は10 m / sの速度で移動しています。 1秒後、速度は9 m / sに低下します。 2秒後、速度は8 m / sに低下します。 3秒後、速度は7 m / sに低下します。 など…1秒ごとにオブジェクトの速度が1m / sずつ低下するようです。 オブジェクトは、1秒あたり1 m / s、1秒あたり1 m / s、または1 m / s2の一定の減速エイリアス負加速度を経験していると言われます。
定期的に変化する直線運動の特徴
物体が次のような特徴を示す場合、物体は直線的に移動し、均一に変化すると言えます。
- 軌道は直線または直線と見なされる軌道です
- オブジェクトの速度で均一に変化します(上または下)
- オブジェクトが一定の加速を経験するとき(a =一定)
- v-vs-tグラフが上下に傾く
式 ユニフォームストレートモーション(GLBB)
直線の均一な動きの方程式は次のとおりです。
情報:
- Vt =時間tでの速度(m / s)
- V0 =初速度(m / s)
- a =加速度(m / s2)
- s =距離(m)
- t =時間
時間の経過に伴う速度の変化は、加速度と呼ばれます。 式の形式では、加速度は次のように書くことができます。
と:
- a =運動の加速度(ms-2)
- vo =初速度(ms-1)
- vt =最終速度(ms-1)
- t =移動時間(秒)
- Av =速度の変化(ms-1)
加速GLBBのすべての式は、減速GLBBにも適用されます。 違いはにのみあります。 遅いGLBBの場合、aの価格はマイナスです。
次の3つのGLBB式があります。
定期的に変化するストレートモーショングラフィックス
2 m / s2の一定加速度で直線的に移動する物体の加速度時間グラフと速度時間グラフ
問題の例 ユニフォームモーション(GLBB)
質問番号 1
1. 質量200グラムの石が50m / sの初速度でまっすぐに投げられます
その場所の重力による加速度が10m / sの場合2、および空気摩擦が無視されている場合は、以下を決定します。
- 岩が到達できる最大の高さ
- 石が最大の高さに達するまでにかかる時間
- 石は地面に落ちる前に長い間空中にあります
討論
1)岩が最高点にあるとき、岩の速度はゼロであり、使用される加速度は重力加速度です。 GLBB式で
2)石が最高点に到達するのにかかる時間:
3)石が空中にある時間の長さは、最高点に到達するのにかかる時間の2倍です。
t =(2)(5)= 10秒
質問番号 2
車は72km / hの初速度で走行し、その後、発進地点から8メートルの距離で停止するまでブレーキをかけます。 車に与えられる減速度の値を決定してください!
討論
最初にkm /時をm / sに変換してから、低速のGLBBの式を使用します。
質問番号 3
次のグラフを見てください。
上のグラフから、次のことを決定します。
- a。 オブジェクトがt = 5秒からt = 10秒まで移動する距離
- b。 t = 5秒からt = 10秒までのオブジェクトの変位。
討論
t(時間)に対するV(速度)のグラフが与えられた場合、移動距離または変位を見つけるには、V-tグラフの曲線の領域から十分です。 距離をメモすると、すべての領域が正になり、変位を計算すると、t軸の上の領域が正になり、下の領域が負になります。
質問番号 4
次の図に示すように、アリはポイントAからポイントBに移動します。
r = 2 mで、アリの移動時間が10秒の場合、次のように決定します。
- a)アリの平均移動速度
- b)アリの平均移動速度
討論
まず、アリの変位と距離の値を決定します。
アリが移動した距離は、Aから曲面を通って点Bまでで、これは円周の4分の1にすぎません。
距離= 1/4 (2πr)= 1/4 (2πx2)=メートル
アリの変位は最初と最後の位置から見られるので、変位はAからBに直線を引きます。 ピタゴラスで検索します。
変位=(22 + 22 )=2√2メートル。
- a)平均速度=変位:時間間隔
平均速度=2√2メートル:10秒=0.2√2m/ s - b)平均速度=移動距離:時間間隔
平均速度=メートル:10秒= 0.1 m / s
質問5
バードダラ航空の飛行機は、時速200kmの一定速度でP市から東に30分間出発しました。 Q市から53番地のR市まで続くo 東へは時速100kmの一定速度で1時間かかります。
定義:
- a)飛行機の動きの平均速度
- b)飛行機の動きの平均速度
討論
方法の1つ:
まず、PQ、QR、QR '、RR'、PR '、PRの長さを見つけます
- PQ = VPQ x tPQ =(200 km / h)x(0.5)時間= 100 km
- QR = VQR x tQR =(100 km /時)x(1時間)= 100 km
- QR '= QR cos 53o =(100 km)x(0.6)= 60 km
- RR '= QR sin 53o =(100 km)x(0.8)= 80 km
- PR '= PQ + QR' = 100 + 60 = 160 km
- PR = [(PR ')2 +(RR ')2 ]
- PR = [(160) 2 + (80)2 ] =(32000)=80√5km
- 飛行機の移動距離= PQ + QR = 100 + 100 = 200 km
- 平面の変位= PR =80√5km
- タイムラプス= 1時間+0.5時間= 1.5時間
a)平均速度=変位:タイムラプス=80√5km:1.5時間= 53.3 5km /時
b)平均速度=距離:タイムラプス= 200 km:1.5時間= 133.3 km /時