Механическое движение: путь, время, скорость
Движение описывают траекторией, путём и временем, а скорость находят как v = s/t, различая равномерное и неравномерное движение.
Механическое движение — изменение положения тела относительно других тел с течением времени. Движение всегда рассматривают относительно тела отсчёта: пассажир покоится относительно вагона и движется относительно платформы. Траектория — линия, по которой движется тело; путь s — длина траектории, измеряется в метрах.
v = s / t, где s — путь, м; t — время, с; v — скорость, м/с. Отсюда s = v·t (м) и t = s/v (с). Перевод: 1 км/ч = 1000 м / 3600 с ≈ 0,28 м/с; 1 м/с = 3,6 км/ч.
v_ср = s_общ / t_общ = (s₁ + s₂ + …) / (t₁ + t₂ + …), где s — участки пути, м; t — время на каждом участке, с; v_ср — средняя скорость, м/с. Формулу применяют к любому неравномерному движению.
Ориентиры скоростей
| Объект | Скорость, м/с | Скорость, км/ч |
|---|---|---|
| Пешеход | 1,5 | 5,4 |
| Велосипедист | 5 | 18 |
| Городской автобус | 15 | 54 |
| Скорый поезд | 40 | 144 |
| Звук в воздухе | 340 | 1224 |
- ·Скорость постоянна: v = const
- ·s = v·t
- ·График пути — прямая через начало координат
- ·График скорости — горизонтальная прямая
- ·Скорость меняется со временем
- ·Пользуются средней скоростью v_ср = s/t
- ·График пути — кривая линия
- ·График скорости — наклонная или ломаная линия
Дано: s₁ = 100 м, t₁ = 20 с; s₂ = 300 м, t₂ = 100 с. Решение: v₁ = s₁/t₁ = 100 м / 20 с = 5 м/с; v₂ = s₂/t₂ = 300 м / 100 с = 3 м/с; s_общ = 100 м + 300 м = 400 м; t_общ = 20 с + 100 с = 120 с; v_ср = 400 м / 120 с ≈ 3,3 м/с. В км/ч: 3,3 · 3,6 ≈ 12 км/ч. Ответ: v_ср ≈ 3,3 м/с ≈ 12 км/ч.
Считать v_ср = (v₁ + v₂)/2 нельзя, если участки пройдены за разное время. В примере выше среднее арифметическое дало бы (5 + 3)/2 = 4 м/с вместо верных 3,3 м/с. Всегда возвращайтесь к определению: весь путь разделить на всё время движения, включая остановки.
- ✓Все величины переведены в СИ: путь в метрах, время в секундах
- ✓Скорость записана с единицей м/с, при необходимости переведена в км/ч умножением на 3,6
- ✓Средняя скорость найдена как весь путь, делённый на всё время
- ✓Я различаю график пути s(t) и график скорости v(t)
- ✓Указано, относительно какого тела рассматривается движение