Pokretravnomjernorazno (MUV) je pokret u kojem promjena brzine, tzv ubrzanje, javlja se konstantnom brzinom. Ravnomjerno raznolik pokret je a određeni slučajpokretrazno. U ovom se brzina samo mijenja, dok u ovom brzina variraunačinkonstantno, odnosno njegova se veličina svake sekunde podjednako povećava ili smanjuje.
Izgledtakođer: Sve što trebate znati o Newtonovim zakonima
Uvod u jednoliko raznoliko kretanje
Kada komad namještaja razvije jednoliko raznoliko kretanje, njegovu brzinu povećati ili stalno će se smanjivati, svake sekunde. Kad se ta brzina poveća, kažemo da je njezino kretanje ubrzano; kad se smanji, kažemo da je njegovo kretanje retardiran.
Jednoliko raznoliko kretanje može se opisati pomoću satne funkcije, slične onima koje se koriste za jednoliko kretanje, što je općenitije. Također, da biste riješili neke vježbe povezane s ovom vrstom pokreta, potrebno je razumjeti značenje iza grafike položaj i brzina. Stoga ćemo proučavati različite vremenske funkcije MUV kao i njihove odgovarajuće grafičke prikaze.
Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)
Prvo ćemo se pozabaviti satnom funkcijom brzine, koja se također može zapisati u obliku formule koja se koristi za izračunavanje prosječnog ubrzanja, vidi:
vF i ti0 - konačna i početna brzina (m / s)
The - ubrzanje (m / s)
t - vremenski interval (i)
Formula pokazuje da brzina rovera linearno varira s njegovim ubrzanjem, tj. pod pretpostavkom da tijelo ima ubrzanje od 3 m / s², njegova će se brzina povećati za 3 m / s drugi.
Ako obratimo pažnju na format satne funkcije položaja, vidjet ćemo da je to funkcija prvog stupnja Kao y = a + bx, poznat kao ravna jednadžba. U slučaju satne funkcije brzine, koeficijent a, tzv linearni koeficijent, i početna brzina mobilnog, dok koeficijent b, poznat kao kutni koeficijent, i ubrzanje ovog komada namještaja.
Na slijedećoj slici donosimo graf brzine kao funkciju vremena v (t), provjerite:
Na grafikonu vidimo dvije crte, jednu crvenu i jednu plavu, koje predstavljaju kretanje dva dijela namještaja. Ovi odlazi od kuće (v0 = 0) i počnite postupno ubrzavati. Sekundu nakon polaska, plavi rover brzinom je od 4 m / s, dok je crveni rover 2 m / s. Analizirajući nagib ravnih linija, lako je uočiti da je ubrzanje plavog rovera veće od ubrzanja crvenog rovera.
Pogledajte i:Pogledajte nevjerojatne činjenice o Sunčevom sustavu
Na temelju očitanja grafa moguće je vidjeti da se brzina mobitela u plavoj boji povećava za 4 m / s, svaki drugo, dok se brzina mobilnog B povećava za samo 2m / s, za isti interval od vrijeme. Na taj način možemo napisati satne funkcije pokreta predstavljene plavom i crvenom linijom, provjeriti:
U nastavku prikazujemo koji je oblik grafikona a ubrzano jednoliko raznoliko kretanje i retardiran u crvenoj, odnosno plavoj boji. Za obje ćemo usvojiti početnu brzinu koja nije nula:
Imajte na umu da odgođeno kretanje, predstavljeno plavom linijom, preokrene svoje značenje u trenutku t = 8 s, jer njegova brzina počinje poprimati negativne vrijednosti.
Izgledtakođer: Naučite rješavati vježbe na jednoličnom kretanju
Uz dobivanje mobilnog ubrzanja, na temelju grafikona brzine, moguće je i to izračunajte udaljenost koju je mobilni prešao. Za ovo moramo izračunajte površinu grafikona ispod crte. Ovo se područje može lako pronaći s obzirom na područje trapeza a može se dobiti izravno sljedećom formulom, posebno korisnom kada mobilno ubrzanje nije poznato:
Uz funkciju brzine po satu, MUV koristi položaj sat funkcije. Ovi su funkcije drugog stupnja, budući da je pomak mobilnog uređaja u MUV proporcionalan kvadratnom vremenskom intervalu. Sada provjerite jednadžbe položaja i pomaka za MUV:
sF - konačna pozicija
s0 - početni položaj
v0 - početna brzina
S - pomak
Takve su jednadžbe slične funkcijama tipa drugog stupnja ax² + bx + c = 0. U ovim satnim funkcijama položaja i pomaka, O koeficijentThejednako à a / 2 (ubrzanje podijeljeno s dva), što množi pojam t², dok brzinapočetni (v0) predstavlja koeficijentB.
Na temelju toga, pokazat ćemo vam kako ravnomjerno raznolike grafike kretanja traže ubrzane, crvene i odgođene slučajeve u plavoj boji, počevši od početne brzine koja nije nula:
Analizirajući ovaj graf, moguće je vidjeti da je za ubrzano kretanje crvenom bojom udubljenost parabole okrenuta je prema gore, jer je njeno ubrzanje pozitivno, dok za odgođeno kretanje, u plavoj boji, udubljenost parabole okrenuta je prema dolje, jer njezino ubrzanje predstavlja smjer suprotan početnoj brzini.
Funkcije po satu koje su korištene za oblikovanje grafova, predstavljene crvenom i plavom krivuljom, kao i njihove vrijednosti položaj, brzinapočetni i ubrzanje prikazani su u nastavku:
Torricellijeva jednadžba
THE Torricellijeva jednadžba je vrlo korisno kada trebamo riješiti problem povezan sa pokretravnomjernorazno a ne znamo u kojem se vremenskom intervalu to dogodilo. Ova se jednadžba može lako dobiti na temelju satnih funkcija položaja i brzine.
Pogledajte formulu za Torricellijevu jednadžbu:
Ako vas tema više zanima, pročitajte naš tekst: Torricellijeva jednadžba.
Izgledtakođer: Otkrijte zašto se čovjek nije vratio na Mjesec
Riješene vježbe
Pitanje 1) Mobilni se kreće početnom brzinom od 20 m / s, kada započne postupak kočenja, uz usporavanje od 2,5 m / s². Odredite vrijeme potrebno za ovaj komad namještaja da preokrene smjer kretanja.
a) 8,0 s
b) 50,0 s
c) 5,0 s
d) 10,0 s
e) 12,5 s
Predložak: Slovo A
Razlučivost:
Da bismo riješili ovu vježbu, poslužit ćemo se funkcijom satne brzine. U tom smislu možemo reći da će mobitel u trenutku okrenuti smjer svog kretanja slijedeći onaj u kojem njegova brzina postaje nula. Tako ćemo pronaći vrijeme potrebno da konačna brzina ovog mobitela bude 0 m / s, znajući da je njegova početna brzina bila 20 m / s:
U ovom izračunu koristili smo negativni predznak za ubrzanje zbog činjenice da se mobilni telefon svake sekunde smanjivao, što karakterizira odgođeno kretanje.
Pitanje 2) Rover ima funkciju satnog pomicanja zadanu kao S = 5 + t². Provjerite alternativu koja označava početnu brzinu i ubrzanje ovog rovera:
a) 5 m / s i 1 m / s²
b) 0 m / s i 2 m / s²
c) 1 m / s i 5 m / s²
d) 5 m / s i 2 m / s²
e) 3 m / s i 5 m / s²
Predložak: Slovo B
Rješenje:
Znamo da funkcije satne smjene slijede format ax² + bx + c = 0, ali također znamo da je koeficijent b jednak početnoj brzini mobilnog uređaja i da je taj koeficijent jednak polovici njegovog ubrzanja. Stoga moramo: v0 = 0 i a = 2 m / s².
Pitanje 3) Na grafikonu položaja i vremena vidi se da krivulja opisuje parabolu s udubljenošću okrenutom prema dolje. Za ovaj grafikon označite ispravnu alternativu:
a) To je ubrzani pokret.
b) Ovo je grafikon retrogradnog kretanja.
c) Ovo je grafikon odgođenog kretanja.
d) Ovo je graf promjenjivog ubrzanja.
e) Ovo je graf brzine koji se povećava.
Predložak: Slovo C
Rješenje:
Kad je graf položaja u odnosu na vrijeme u obliku parabole, znamo da to kretanje ima stalno ubrzanje. Što nam govori je li kretanje prikazano grafom retardiran ili ubrzanoje udubljenost parabole, koja je u ovom slučaju okrenuta licem prema dolje. Stoga dotični graf predstavlja odgođeno kretanje.
Ja, Rafael Helerbrock
