Enotno enakomerno gibanje: opredelitev, formule in primeri
Opredelitev enotnih sprememb v neposrednem gibanju
Enakomerno spreminjajoče se ravno gibanje (GLBB) je gibanje s stalnim pospeševanjem. Pospešek je vektorska količina, zato je pospešek sestavljen iz velikosti pospeška in smeri pospeševanja.
To je gibanje predmeta v ravni črti s stalnim pospeševanjem. Ker je pospešek konstanten, je povprečni pospešek enak trenutnemu pospešku. Pospešek je vektorska količina. Tako je treba za izražanje pospeška določiti njegovo velikost in smer. Če je smer pospeševanja v isti smeri kot gibanje predmeta, dobi pozitiven znak Če je pospešek nasproten gibanju predmeta, dobi negativni predznak.
Torej, enakomerno spreminjanje ravnega gibanja je gibanje s konstantno velikostjo in smerjo pospeševanja. Smer konstantnega pospeševanja = smer konstantne hitrosti = smer gibanja predmeta konstanta = objekt, ki se premika v ravni črti. Velikost konstantnega pospeševanja pomeni, da se hitrost, imenovana tudi hitrost, redno povečuje ali redno zmanjšuje.
Hitrost se redno povečuje
Na primer, objekt sprva miruje. Sekundo kasneje se objekt premika s hitrostjo 2 m / s. Dve sekundi kasneje se objekt premika s hitrostjo 4 m / s. Tri sekunde kasneje se objekt premika s hitrostjo 6 m / s. In tako naprej... Zdi se, da se vsake 1 sekunde hitrost predmeta poveča za 2 m / s. Predmet naj bi doživljal konstanten pospešek 2 m / s na 1 sekundo ali 2 m / s na sekundo ali 2 m / s2.
Hitrost se redno zmanjšuje
Na primer, objekt se sprva premika s hitrostjo 10 m / s. Eno sekundo kasneje se njegova hitrost zmanjša na 9 m / s. Dve sekundi kasneje se njegova hitrost zmanjša na 8 m / s. Tri sekunde kasneje se njegova hitrost zmanjša na 7 m / s. In tako naprej... Zdi se, da se vsaka 1 sekunda hitrost predmeta zmanjša za 1 m / s. Predmet naj bi imel konstanten pojemek, vzdevek pa negativni pospešek 1 m / s na 1 sekundo ali 1 m / s na sekundo ali 1 m / s2.
Značilnosti naravnosti, ki se redno spreminja
Za predmet lahko rečemo, da se premika v ravni črti in se enakomerno spreminja, če kaže naslednje značilnosti:
- Smer je ravna črta ali pot, ki se še vedno šteje za ravno
- s hitrostjo predmeta se enakomerno spreminja (gor ali dol)
- Ko predmet doživlja stalni pospešek (a = konstanta)
- Grafikon v-vs-t se nagne navzgor ali navzdol
Formula Enotno ravno gibanje (GLBB)
Enačba za enakomerno gibanje v ravni črti je:
Informacije:
- Vt = hitrost v času t (m / s)
- V0 = Začetna hitrost (m / s)
- a = pospešek (m / s2)
- s = razdalja (m)
- t = čas (-i)
Spremembo hitrosti skozi čas imenujemo pospešek. V obliki formule lahko pospešek zapišemo na naslednji način.
Z:
- a = pospešek gibanja (ms-2)
- vo = začetna hitrost (ms-1)
- vt = končna hitrost (ms-1)
- t = čas potovanja
- Av = sprememba hitrosti (ms-1)
Vse formule za pospešeni GLBB veljajo tudi za upočasnjeni GLBB. Razlika je le v a. Za upočasnjeni GLBB je cena a negativna.
Obstajajo tri formule GLBB, vključno z:
Grafika Straight Motion se redno spreminja
Časovni grafi pospeševanja in hitrostno-časovni grafi predmeta, ki se premika v ravni črti s konstantnim pospeškom 2 m / s2
Primer težav Enotno gibanje (GLBB)
Vprašanje št. 1.
1. Kamen mase 200 gramov vržemo naravnost navzgor z začetno hitrostjo 50 m / s
Če je pospešek zaradi gravitacije na tem mestu 10 m / s2, in trenje zraka zanemarjeno, določite:
- Največja višina, ki jo lahko doseže skala
- Čas, potreben, da kamen doseže največjo višino
- Kamen je dolgo v zraku, preden pade na tla
Diskusija
1) Ko je skala na najvišji točki, je hitrost kamnine enaka nič in uporabljeni pospešek je pospešek gravitacije. S formulo GLBB
t = (2) (5) = 10 sekund
Vprašanje št. 2.
Avto se premika z začetno hitrostjo 72 km / h in nato zavira, dokler se ne ustavi na razdalji 8 metrov od mesta, kjer se je začel. Določite vrednost pojemka, podanega avtomobilu!
Diskusija
Najprej pretvorite km / uro v m / s, nato uporabite enačbo za upočasnjeno GLBB:
Vprašanje št. 3.
Oglejte si naslednji graf.
- a. razdalja, ki jo objekt prevozi od t = 5 s do t = 10 s
- b. premik predmeta s t = 5 s na t = 10 s.
Diskusija
Če je graf V (hitrost) podan t (čas), potem je za iskanje prevožene razdalje ali premika dovolj, da uporabimo območje grafa V-t. Z opombo za razdaljo so vsa območja pozitivna, medtem ko je za izračun premika območje nad osjo t pozitivno, spodaj negativno.
Vprašanje št. 4.
Mravlja se premika od točke A do točke B, kot je prikazano na naslednji sliki.
- a) Povprečna hitrost gibanja mravelj
- b) Povprečna hitrost gibanja mravelj
Diskusija
Najprej določite vrednost premika in razdaljo mravlje:
Razdalja mravlje je od A skozi ukrivljeno površino do točke B, ki ni nič drugega kot četrtina oboda kroga.
Razdalja = 1/4 (2πr) = 1/4 (2π x 2) = metri
Premik mravlje je viden iz začetnega in končnega položaja, tako da je premik od A potegnite ravno črto do B. Išči s Pitagoro.
Premik = (22 + 22 ) = 2√2 metra.
- a) Povprečna hitrost = premik: časovni interval
Povprečna hitrost = 2√2 metra: 10 sekund = 0,2√2 m / s - b) Povprečna hitrost = prevožena razdalja: časovni interval
Povprečna hitrost = meter: 10 sekund = 0,1 m / s
Vprašanje št. 5
Letalo Bird Dara Airlines je iz mesta P proti vzhodu odhajalo 30 minut s konstantno hitrostjo 200 km / uro. Iz mesta Q nadaljuje v mesto R, ki se nahaja 53o proti vzhodu traja 1 uro s konstantno hitrostjo 100 km / uro.
- a) Povprečna hitrost gibanja letala
- b) Povprečna hitrost gibanja letala
Diskusija
Eden od načinov:
Najprej poiščite dolžine PQ, QR, QR ', RR', PR 'in PR
- PQ = VPQ x tPQ = (200 km / h) x (0,5) ure = 100 km
- QR = VQR x tQR = (100 km / uro) x (1 ura) = 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√5 km
- Prevožena razdalja z letalom = PQ + QR = 100 + 100 = 200 km
- Premik letala = PR = 80√5 km
- Časovni zamik = 1 ura + 0,5 ure = 1,5 ure
a) Povprečna hitrost = premik: časovni zamik = 80√5 km: 1,5 ure = 53,3 5 km / uro
b) Povprečna hitrost = razdalja: časovni zamik = 200 km: 1,5 ure = 133,3 km / uro