Равномерное равномерное движение: определение, формулы и примеры
Определение равномерных изменений прямолинейного движения.
Равномерно изменяющееся прямолинейное движение (GLBB) - это движение с постоянным ускорением. Ускорение - это векторная величина, поэтому ускорение состоит из величины ускорения и направления ускорения.
Это движение объекта по прямой с постоянным ускорением. Поскольку ускорение постоянно, среднее ускорение равно мгновенному ускорению. Ускорение - это векторная величина. Таким образом, чтобы выразить ускорение, необходимо определить величину и направление. Если направление ускорения совпадает с направлением движения объекта, ему присваивается положительный знак. Если ускорение противоположно движению объекта, то ему присваивается отрицательный знак.
Итак, равномерно меняющееся прямолинейное движение - это движение с постоянной величиной и направлением ускорения. Направление постоянного ускорения = направление постоянной скорости = направление движения объекта, постоянное = объект движется по прямой. Величина постоянного ускорения означает, что скорость, также известная как скорость, регулярно увеличивается или регулярно уменьшается.
Скорость увеличивается регулярно
Например, изначально объект находится в состоянии покоя. Через секунду объект движется со скоростью 2 м / с. Через две секунды объект движется со скоростью 4 м / с. Через три секунды объект движется со скоростью 6 м / с. И так далее… Получается, что каждую секунду скорость объекта увеличивается на 2 м / с. Считается, что объект испытывает постоянное ускорение 2 м / с в 1 секунду или 2 м / с в секунду или 2 м / с2.
Скорость регулярно снижается
Например, изначально объект движется со скоростью 10 м / с. Через секунду его скорость снижается до 9 м / с. Через две секунды его скорость снижается до 8 м / с. Через три секунды его скорость снижается до 7 м / с. И так далее… Получается, что каждую секунду скорость объекта уменьшается на 1 м / с. Считается, что объект испытывает постоянное замедление или отрицательное ускорение 1 м / с в 1 секунду или 1 м / с в секунду или 1 м / с2.
Регулярно изменяющиеся характеристики прямолинейного движения
Можно сказать, что объект движется по прямой линии и изменяется равномерно, если он показывает следующие характеристики:
- Траектория - это прямая линия или траектория, которая все еще считается прямой.
- при скорости объекта изменяется равномерно (вверх или вниз)
- Когда объект испытывает постоянное ускорение (a = постоянное)
- График v-vs-t наклоняется вверх или вниз
Формула Равномерное прямолинейное движение (GLBB)
Уравнение равномерного движения по прямой:
Информация:
- Vt = скорость в момент времени t (м / с)
- V0 = начальная скорость (м / с)
- a = ускорение (м / с2)
- s = расстояние (м)
- t = время (с)
Изменение скорости с течением времени называется ускорением. В виде формулы ускорение можно записать следующим образом.
С участием:
- a = ускорение движения (мс-2)
- vo = начальная скорость (мс-1)
- vt = конечная скорость (мс-1)
- t = время в пути (с)
- Av = изменение скорости (мс-1)
Все формулы для ускоренного GLBB также применимы к замедленному GLBB. Разница только в. Для замедленного GLBB цена отрицательна.
Есть три формулы GLBB, в том числе:
Регулярно меняющаяся графика прямого движения
Графики ускорения-времени и графики скорости-времени объекта, движущегося по прямой линии с постоянным ускорением 2 м / с2
Пример проблем Равномерное движение (GLBB)
Вопрос № 1
1. Камень массой 200 грамм подбрасывается вверх с начальной скоростью 50 м / с.
Если ускорение свободного падения в этом месте составляет 10 м / с2, а трением воздуха пренебречь, определить:
- Максимальная высота, которую может достичь скала
- Время, за которое камень достигает максимальной высоты
- Камень долго находится в воздухе, прежде чем упасть на землю
Обсуждение
1) Когда скала находится в самой высокой точке, скорость породы равна нулю, а используемое ускорение - это ускорение свободного падения. С формулой GLBB
t = (2) (5) = 10 секунд
Вопрос № 2
Автомобиль движется с начальной скоростью 72 км / ч, а затем тормозит до остановки на расстоянии 8 метров от места старта. Определите величину замедления, придаваемого автомобилю!
Обсуждение
Сначала преобразуйте км / час в м / с, затем используйте уравнение для замедленного GLBB:
Вопрос № 3
Посмотрите на следующий график.
- а. расстояние, которое проходит объект от t = 5 с до t = 10 с
- б. перемещение объекта от t = 5 с до t = 10 с.
Обсуждение
Если график V (скорости) задан t (время), то для определения пройденного расстояния или смещения достаточно использовать площадь графика V-t. С примечанием для расстояния все области положительны, в то время как для расчета смещения область над осью t положительна, а под ней - отрицательна.
Вопрос № 4
Муравей перемещается из точки A в точку B, как показано на следующем рисунке.
- а) Средняя скорость передвижения муравьев
- б) Средняя скорость передвижения муравьев
Обсуждение
Сначала определите величину смещения и расстояния муравья:
Муравей преодолевает расстояние от точки A по изогнутой поверхности до точки B, которая представляет собой не что иное, как четверть окружности круга.
Расстояние = 1/4 (2πr) = 1/4 (2π x 2) = метры
Смещение муравья видно из его начального и конечного положения, так что смещение происходит от точки A нарисуйте прямую линию до точки B. Ищите с Пифагором.
Смещение = (22 + 22 ) = 2√2 метра.
- а) Средняя скорость = смещение: временной интервал
Средняя скорость = 2√2 метра: 10 секунд = 0,2√2 м / с - б) Средняя скорость = пройденное расстояние: временной интервал
Средняя скорость = метр: 10 секунд = 0,1 м / с
Вопрос № 5
Самолет Bird Dara Airlines вылетел из города П на восток на 30 минут с постоянной скоростью 200 км / час. Из города Q продолжается в город R, расположенный на 53о на восток - 1 час при постоянной скорости 100 км / час.
- а) Средняя скорость движения самолета
- б) Средняя скорость движения самолета
Обсуждение
Один из способов:
Сначала найдите длины PQ, QR, QR ', RR', PR 'и PR.
- PQ = VPQ х тPQ = (200 км / ч) x (0,5) часов = 100 км
- QR = VQR х тQR = (100 км / час) x (1 час) = 100 км
- QR '= QR cos 53о = (100 км) x (0,6) = 60 км
- RR '= QR sin 53о = (100 км) x (0,8) = 80 км
- PR '= PQ + QR' = 100 + 60 = 160 км
- PR = [(PR ')2 + (RR ')2 ]
- PR = [(160) 2 + (80)2 ] = (32000) = 80√5 км
- Пройденное расстояние на самолете = PQ + QR = 100 + 100 = 200 км
- Водоизмещение самолета = ПР = 80√5 км
- Промежуток времени = 1 час + 0,5 часа = 1,5 часа
а) Средняя скорость = водоизмещение: промежуток времени = 80√5 км: 1,5 часа = 53,3 5 км / час
б) Средняя скорость = расстояние: промежуток времени = 200 км: 1,5 часа = 133,3 км / час