Прискорення. Рівноприскорений рух

 
 

Прискорення. У 7 класі ми розглядали механічний рух тіла, під час якого швидкість руху не змінюється (рівномірний рух). Під час рівномірного руху тіло (матеріальна точка) за будь-які однакові інтервали часу здійснює однакові переміщення. Рівномірно рухається кінець стрілки годинника, молекула газу між двома зіткненнями. У реальному житті найчастіше ми маємо справу з нерівномірним рухом, під час якого тіло за однакові інтервали часу здійснює різні переміщення. Тобто швидкість руху тіла постійно змінюється.

Під час руху швидкість може змінюватися й дуже стрімко (рух кулі в рушниці, старт ракети, розбіг літака) і порівняно повільно (початок руху потяга, гальмування автобуса). Очевидно, що для характеристики стрімкості зміни швидкості має існувати певна фізична величина. У фізиці цю величину називають прискоренням.

Ви дізнаєтесь

Про особливості рівноприскореного руху

Пригадайте

Означення рівномірного прямолінійного руху Скалярні та векторні величини

Прискорення a — це фізична векторна величина, що характеризує стрімкість зміни швидкості руху тіла (і за числовим значенням, і за напрямком) і визначається відношенням зміни швидкості тіла до інтервалу часу, протягом якого відбулася ця зміна:

 

Тут v0 — початкова швидкість руху тіла; v — його кінцева швидкість; Δt — інтервал часу, протягом якого відбулася зміна швидкості.

Одиниця прискорення — 1 м/с2 (метр за секунду у квадраті).



 

Зміна швидкості руху тіла, залежно від умов його руху, може бути довільною. Найчастіше трапляється такий випадок, за якого зміна швидкості характеризується однаковим темпом. Що мається на увазі? Нехай автомобіль починає рухатися (мал. 221) і за перші дві секунди розвиває м м

швидкість до 10 , за наступні дві секунди 20 , ще через дві секунди він уже рухається зі швидкістю 30 . Кожні дві секунди швидкість збільшується, і кожного разу на 10 . Як бачимо, під час руху автомобіля за однакові інтервали часу швидкість руху змінюється однаково, тобто прискорення під час руху залишається весь час сталим. У цьому разі говорять, що автомобіль рухається рівноприскорено.

Рівноприскорений прямолінійний рух. Дамо визначення рівноприско-реного руху.

Рух тіла, під час якого за будь-які однакові інтервали часу швидкість руху тіла змінюється однаково, тобто прискорення під час руху тіла залишається весь час сталим за напрямком і числовим значенням, а = const, називається рівноприскореним.


Рівноприскорений прямолінійний рух може бути власне прискореним, якщо швидкість тіла із часом зростає (мал. 222, а), тоді вектори v, v0, а напрямлені в один бік, і рівносповільненим, якщо швидкість зменшується (мал. 222, б), тоді вектор a напрямлений протилежно до векторів v, v0.

У посібниках з фізики і в задачах, щоб не акцентувати увагу на тому, прискорюється тіло чи сповільнюється, вживають термін рівнозмінний рух, або тільки термін рівноприскорений рух, зважаючи на те, що рівноспо-вільнений рух відрізняється лише знаком проекції вектора прискорення.

Прискорення руху визначають, враховуючи векторні властивості цієї фізичної величини. Зокрема, якщо напрямок руху та позитивний напрямок осі Х збігаються, то у проекціях на вісь Х матимемо такий

вираз для прискорення:

У випадку прискореного руху

оскільки швидкість руху збільшується й

отже вектор

прискорення збігається з напрямком руху. Якщо рух сповільнений і швидкість із часом зменшується,

й вектор прискорення напрямлений протилежно до напрямку руху.

Слід пам’ятати, що знак проекції прискорення залежить ще й від вибору системи відліку.

У цьому легко переконатись, якщо розглянути випадок, коли обидва тіла рухаються, наприклад, рівноприскорено, але у протилежних напрямках (мал. 223).

З формули для прискорення легко отримати кінематичне рівняння швидкості для рівноприскореного руху:

або в проекціях на обрану вісь

Графік залежності прискорення від часу для рівноприскореного руху.

Оскільки прискорення із часом не змінюється, має постійне значення та напрямок, то графік a = f(t) є прямою лінією, паралельною осі часу (мал. 224). Як правило, на графіках по осі абсцис відкладають значення часу, по осі ординат — модуль або проекцію прискорення.

Мал. 224. Графік залежності прискорення від часу при рівноприскореному русі: а — для проекцій прискорення; б — для модуля прискорення

Як видно з графіка, у випадку власне прискореного руху графік розташований вище за вісь часу, оскільки значення проекції прискорення додатне. Якщо ж тіло гальмує, рух сповільнений, проекція прискорення від’ємна, то графік розташований під віссю абсцис. За графіком модуля прискорення визначити, прискорюється чи сповільнюється тіло, неможливо.


Формуємо КОМПЕТЕНТНІСТЬ

Я поміркую й зможу пояснити

1. За будь-якого нерівномірного руху змінюється швидкість. Як прискорення характеризує цю зміну?

2. Як спрямовано вектор прискорення у прямолінійному рівнозмінному русі? У яких випадках проекція прискорення має додатне, а в яких — від’ємне значення?

3. Чи може швидкість руху тіла дорівнювати нулю, а прискорення не дорівнювати нулю?

4. Чи можуть два тіла, які рухаються по одній прямій у протилежних напрямках, мати однакові вектори прискорень?

5. Тіло починає рухатися зі стану спокою прямолінійно, проходячи щосекунди шлях, на 1 м більший, ніж за попередню секунду. Чи стале прискорення тіла?

6. Швидкість прямолінійного руху тіла щосекунди збільшується на 2 %: а) від початкового значення; б) від значення швидкості на початку кожної секунди. Чи стале прискорення тіла в обох випадках?

Я можу застосовувати знання й розв'язувати задачі

В права 22

1.

Поїзд через 10 с після початку руху набув швидкості 0,6 м/с. Через скільки часу від початку руху швидкість поїзда становитиме 3 м/с?

2.

Велосипедист їде з гори з прискоренням 0,3 м/с2. Якої швидкості набуде велосипедист через 20 с, якщо його початкова швидкість становила 4 м/с?

3.

За який час автомобіль, рухаючись із прискоренням 0,4 м/с2, збільшить свою швидкість від 12 до 20 м/с?

4.

Наближаючись до станції, потяг рухався зі швидкістю 90 км/год й після початку гальмування зупинився через 50 с. Визначте прискорення потяга під час гальмування.

5.

Через скільки секунд після відходу від станції швидкість поїзда метрополітену досягне 72 км/год, якщо прискорення під час розгону становить 1 м/с2?

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

Популярне з Фізики за 9 клас

Добавити коментар

Автору дуже потрібно знати, чи Вам допоміг даний матеріал?!

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
оновити, якщо не видно коду

Коментарів 0


Ми створили сайт TEXTBOOKS з метою розміщення матеріалів (шкільних підручників) Міністерства Освіти України, для покращення освітнього процесу учнів у школах та вузах України.
Онлайн перегляд шкільного матеріалу допоможе Вам знайти якісну відповідь на поставлені питання вчителя.
Використовуйте Наш ресур для підготовки до ЗНО 2021, адже у нас присутні підготовчі курси з математики, української мови та літератури, англіської мови та історії України.