Движениеравномерноразнообразный (MUV) - это движение, в котором изменение скорости называется ускорение, происходит с постоянной скоростью. Равномерно изменяющееся движение - это частный случайдвижениеразнообразный. В этом только скорость меняется, а в этом скорость варьируетсявманерапостоянный, то есть его величина подвергается одинаковому увеличению или уменьшению каждую секунду.
Посмотритетакже: Все, что вам нужно знать о законах Ньютона
Введение в равномерно изменяющееся движение
Когда предмет мебели движется равномерно, его скорость увеличивать или же будет неуклонно уменьшаться, каждую секунду. Когда эта скорость увеличивается, мы говорим, что его движение ускоренный; когда он уменьшается, мы говорим, что его движение отсталый.
Равномерно изменяющееся движение можно описать с помощью почасовые функции, аналогичны тем, которые используются для равномерного движения, будучи более общими. Кроме того, для решения некоторых упражнений, связанных с этим типом движения, необходимо понимать значение графики
должность а также скорость. Поэтому мы собираемся изучить различные функции времени MUV, а также их соответствующие графические представления.Во-первых, мы будем иметь дело с функцией почасовой скорости, которую также можно записать в виде формулы, используемой для расчета среднего ускорения, см.:
vF а вы0 - конечная и начальная скорости (м / с)
В - ускорение (м / с)
т - временной интервал (с)
Формула показывает, что скорость марсохода линейно зависит от его ускорения, то есть если предположить, что тело имеет ускорение 3 м / с², его скорость будет увеличиваться на 3 м / с каждое. второй.
Если мы обратим внимание на формат почасовой функции позиции, то увидим, что это функция первой степени нравиться у = а + bx, известный как прямое уравнение. В случае функции почасовой скорости коэффициент a, называемый линейный коэффициент, а начальная скорость мобильного телефона, а коэффициент b, известный как угловой коэффициент, а ускорение этого предмета мебели.
На следующем рисунке мы приводим график зависимости скорости от времени v (t), проверьте:
На графике мы видим две линии, одну красную и одну синюю, которые представляют движение двух предметов мебели. Эти уйти из дома (v0 = 0) и начните стабильно ускоряться. Через одну секунду после вылета синий марсоход движется со скоростью 4 м / с, а красный марсоход - 2 м / с. Анализируя наклон прямых линий, легко увидеть, что ускорение синего марсохода больше, чем у красного марсохода.
Смотрите также:Узнайте удивительные факты о Солнечной системе
Судя по графику, можно увидеть, что скорость мобильного телефона, выделенного синим цветом, увеличивается на 4 м / с каждые во-вторых, в то время как скорость мобильного B увеличивается всего на 2 м / с, за тот же интервал время. Таким образом, мы можем написать почасовые функции движений, представленных синей и красной линиями, проверьте:
Ниже мы покажем, какой формат графика ускоренное равномерно переменное движение а также отсталый красным и синим цветом соответственно. Для обоих мы примем начальную ненулевую скорость:
Обратите внимание, что задержанное движение, представленное синей линией, меняет свое значение в момент времени t = 8 с, так как его скорость начинает принимать отрицательные значения.
Посмотритетакже: Научитесь решать упражнения на равномерное движение
Помимо получения мобильного ускорения на основе графиков скорости, также возможно, что рассчитать расстояние, пройденное мобильным телефоном. Для этого мы должны вычислить площадь графика под линией. Эту область легко найти, учитывая трапеция и его можно получить непосредственно по следующей формуле, особенно полезной, когда мобильное ускорение неизвестно:
В дополнение к функции почасовой скорости, MUV использует положение часов функции. Эти функции второй степени, поскольку перемещение мобильного телефона в MUV пропорционально квадрату временного интервала. Теперь проверьте уравнения положения и смещения для МПА:
sF - конечная позиция
s0 - Начальная позиция
v0 - начальная скорость
S - смещение
Такие уравнения аналогичны функциям второй степени типа ax² + bx + c = 0. В этих часовых функциях положения и смещения О коэффициентВравно à а / 2 (ускорение, деленное на два), который умножает член t², в то время как скоростьисходный (v0) представляет собой коэффициентB.
Основываясь на этом, мы покажем вам, как однородно изменяющаяся графика движения выглядит для ускоренного, красного и отложенного случаев, отмеченных синим цветом, начиная с ненулевой начальной скорости:
Анализируя этот график, можно увидеть, что для ускоренного движения красным цветом обозначена вогнутость параболы обращена вверх, так как ее ускорение положительное, а для замедленного движения - синим цветом, вогнутость параболы обращена вниз, потому что ее ускорение представляет направление, противоположное ее начальной скорости.
Часовые функции, которые использовались для формирования графиков, представленные красными и синими кривыми соответственно, а также их значения должность, скоростьисходный а также ускорение показаны ниже:
Уравнение Торричелли
THE Уравнение Торричелли очень полезно, когда нам нужно решить проблему, связанную с движениеравномерноразнообразный и мы не знаем, в какой промежуток времени это произошло. Это уравнение может быть легко получено на основе часовых функций положения и скорости.
Ознакомьтесь с формулой уравнения Торричелли:
Если вас больше интересует тема, прочтите наш текст: Уравнение Торричелли.
Посмотритетакже: Узнайте, почему человек не вернулся на Луну
решенные упражнения
Вопрос 1) Мобильный движется с начальной скоростью 20 м / с, когда он начинает процесс торможения, с замедлением 2,5 м / с². Определите время, необходимое этому предмету мебели, чтобы изменить направление его движения.
а) 8,0 с
б) 50,0 с
в) 5,0 с
г) 10,0 с
д) 12,5 с
Шаблон: Буква А
разрешение:
Чтобы решить это упражнение, мы воспользуемся функцией почасовой скорости. В этом смысле мы можем сказать, что мобильный телефон изменит направление своего движения в момент, следующий за тем, когда его скорость станет нулевой. Таким образом, мы найдем время, необходимое для того, чтобы конечная скорость этого мобильного телефона составила 0 м / с, зная, что его начальная скорость составляла 20 м / с:
В этом расчете мы использовали отрицательный знак для ускорения из-за того, что скорость мобильного телефона снижалась каждую секунду, что характеризует замедленное движение.
Вопрос 2) Функция почасового смещения марсохода равна S = 5 + t². Отметьте альтернативу, которая указывает начальную скорость и ускорение этого марсохода соответственно:
а) 5 м / с и 1 м / с²
б) 0 м / с и 2 м / с²
в) 1 м / с и 5 м / с²
г) 5 м / с и 2 м / с²
д) 3 м / с и 5 м / с²
Шаблон: Буква B
Разрешение:
Мы знаем, что функции почасовой смены соответствуют формату ax² + bx + c = 0, но мы также знаем, что коэффициент b равен начальной скорости мобильного устройства, а коэффициент a равен половине его ускорения. Таким образом, мы должны: v0 = 0 и a = 2 м / с².
Вопрос 3) На графике положения в зависимости от времени кривая описывает параболу, вогнутую вниз. Для этого графика отметьте правильный вариант:
а) Это ускоренное движение.
б) Это график ретроградного движения.
в) Это график замедленного движения.
г) Это график переменного ускорения.
д) Это возрастающий график скорости.
Шаблон: Буква c
Разрешение:
Когда график положения в зависимости от времени имеет форму параболы, мы знаем, что это движение имеет постоянное ускорение. Что говорит нам, если движение, представленное на графике, отсталый или же ускоренныйэто вогнутость притчи, который в данном случае находится лицом вниз. Следовательно, рассматриваемый график представляет собой замедленное движение.
Автор: Рафаэль Хелерброк
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/movimento-uniformemente-variado.htm