均一な直線運動:定義、式、および問題の例
定義 ユニフォームモーション(GLB)
速度が一定の場合、オブジェクトは直線で移動していると言われます。 一定速度とは、速度と速度の方向が常に一定であることを意味します。 速度の大きさ、つまり速度と速度の方向は常に一定であるため、物体は一定の速度で直線的に移動していると言えます。 たとえば、車は10 m / sの一定速度で東に直線的に移動しています。 これは、車が毎秒10メートルで東に直線で移動していることを意味します。 速度が一定であるため、2秒後、車は東に20メートルの距離を直線で移動します。 3秒車が東に30メートル直線で移動します…など…下の写真と比較してください 側。
オブジェクトが直線で移動しているとき、オブジェクトの速度は平均速度に等しくなります。 どうしてそうなの? うん。 均一線形運動(GLB)では、オブジェクトの速度は常に一定です。 一定速度とは、速度の大きさ(速度=速度)を意味し、速度の方向は常に一定です。 オブジェクトの速度または速度の大きさは一定であるか、常に同じであるため、速度または速度の大きさは平均速度の大きさと等しくなければなりません。
ユニフォームモーション(GLB)の特性
オブジェクトが次の特性を示す場合、オブジェクトは直線で移動していると言われます。
- 直線の形の軌道上、または直線軌道と見なすことができます
- 一定または一定の速度で
- 加速度がない(a = 0)
- 移動したパスの長さは、グラフの面積に等しくなりますv-vs-t
- 速度では、変位に正比例し、時間に反比例します。
ユニフォームモーションフォーミュラ(GLB)
グラフィックは、物事を簡単かつ迅速に解釈するのに本当に役立ちます。 速度、変位、移動時間の関係を見つけやすくするために、3つのコンポーネント間の関係をグラフ化すると非常に役立ちます。
時間に対する速度のグラフ(v-t)
上のグラフのオブジェクトの速度は3m / sです。 1、2、3などは移動時間(秒単位)です。 時間が1秒から5に変わっても、オブジェクトの速度の大きさは常に同じであることに注意してください(直線でマークされています)。
上のグラフから、オブジェクトの変位の大きさをどのように知ることができますか? 上のグラフの影付きの領域の面積は、オブジェクトが移動した変位に等しくなります。 したがって、変位の大きさを見つけるには、影付きの領域の面積を計算するだけです。 もちろん、変位の単位は長さの単位であり、面積の単位ではありません。
上のグラフから、v = 5 m / s、t = 3sです。 したがって、オブジェクトが移動した変位の大きさ=(5 m / s x 3 s)= 15mです。 変位を計算する別の方法は、GLB方程式を使用することです。 s = v t = 5 m / s x 3 s = 15 m
上記の変位の大きさを計算するために使用するGLB方程式は、オブジェクトの動きがグラフを満たす場合に適用されます。 グラフは、t = 0 sで、v = 0であることを示しています。 つまり、最初はオブジェクトが静止していて、次に5 m / sの速度で移動します。 私たちが最初に観察したとき、オブジェクトがすでに動いていることが起こるかもしれませんが、
均一な動きでは、方程式が適用されます。
- v =速度(m / s)
- s =変位(m)
- t =必要な時間(s)
その方程式から、次の式で定式化されたオブジェクトの位置を見つけることができます。
- s = v.t
問題の例 ユニフォームモーション(GLB)
車が高速道路を走っています。 料金所から5kmの距離で、車は90 km / hの一定速度で20分間移動します。 定義:
- 20分で車がカバーする距離20
- 有料道路ゲートからの車の位置
解決
- 初期距離s0 = 5 km
- 速度(v)= 90 km /時
- 時間(t)= 20分= 1/3時間
a。 20分で車がカバーする距離20
- s = v。 t =(90 km /時)(1/3時間)= 30 km
b。 有料道路ゲートからの車の位置
- s = s0 + v.t = 5 + 30 = 30 km
注意:
アリは10秒で60メートル走ります。 アンディの走行速度はどれくらいですか?
解決:
- 与えられた:s = 60 m
- t = 10秒
質問:
- v = ???
回答:
- v = s / t
- = 60 m / 10秒
- = 6 ms-1
したがって、Andiの速度は60ms-1です。
均一直線運動(GLBB)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。 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。
直線運動の公式は均一に変化します
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