Рівноприскорений рух: формули і приклади
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Зміст:
Визначення
Рівноприскореним рухом у фізиці вважається такий рух, вектор прискорення якого не змінюється по модулю і напрямку. Говорячи простою мовою, рівноприскореним рухом є нерівномірний рух (тобто такий, що йде з різною швидкістю), прискорення якого є постійним протягом певного проміжку часу. Уявімо собі автомобіль, який починає рухатися, перші 2 секунди його швидкість дорівнює 10 м/с, наступні 2 секунди він вже рухається зі швидкістю 20 м/с, а ще через 2 секунди вже зі швидкістю 30 м/с. Тобто кожні 2 секунди він прискорюється на 10 м/с, такий рух і є рівноприскореним.
Звідси можна вивести гранично просте визначення рівноприскореного руху: це такий рух будь-якого фізичного тіла, при якому його швидкість за рівні проміжки часу змінюється однаково.
Приклади
Наочним прикладом рівноприскореного руху в повсякденному житті може бути велосипед, що їде з гірки вниз (але не велосипед, керований велосипедистом), або кинутий камінь під певним кутом до горизонту.
До слова приклад з каменем можна розглянути більш детально. У будь-якій точці траєкторії польоту на камінь діє прискорення вільного падіння g. Прискорення g не змінюється, тобто залишається константою і завжди направлено в одну сторону (по суті, це головна умова рівноприскореного руху).
Політ кинутого каменя зручно представити у вигляді суми рухів щодо вертикальної і горизонтальної осі системи координат.
Якщо уздовж осі Х рух каменю буде рівномірним і прямолінійним, то вздовж осі Y рівноприскореним і прямолінійним.
Формула
Формула швидкості при рівноприскореному русі матиме такий вигляд:
V = V0 + at
Де V0 – це початкова швидкість тіла, а – прискорення (як ми пам’ятаємо, ця величина є константою), t – загальний час польоту каменя.
При рівноприскореному русі залежність V(t) матиме вигляд прямої лінії.
Прискорення може бути визначено по куту нахилу графіка швидкості. На цьому малюнку воно дорівнює відношенню сторін трикутника АВС.
Чим більше кут β, тим більше нахил і як наслідок, крутизна графіка по відношенню до осі часу, і тим більше буде прискорення тіла.
Рекомендована література по темі
- Сивухин Д. В. Загальний курс фізики. – М .: Физматлит, 2005. – Т. I. Механіка. – С. 37. – 560 с. – ISBN 5-9221-0225-7.
- Тарг С. М. Короткий курс теоретичної механіки. – 11-е изд. – М .: «Вища школа», 1995. – С. 214. – 416 с. – ISBN 5-06-003117-9.
Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка
При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.