Прямолинейное движение – вид движения, когда траекторией движения тела является прямая линия.
Равномерное прямолинейное движение – движение, при котором скорость тела остается постоянной (υ=const), и тело за любые равные промежутки времени проходит равные расстояния.
Скорость(υ) – векторная физическая величина, характеризующая быстроту движения тела. Она показывает, как изменяется координата тела за определенный промежуток времени.
Так как скорость – векторная величина, она имеет свое направление. Если вектор скорости направлен в ту же сторону, что и выбранная нами ось координат, то говорят, что проекция скорости на ось положительная.
Если же скорость и выбранная ось направлены в разные стороны, то проекция скорости отрицательная.
При прямолинейном равномерном движении путь и перемещение всегда совпадают!
Скорость тела при равномерном прямолинейном движении рассчитывается по формуле:
t – время, υ – скорость
Скорость в системе СИ измеряется в м/с (метрах в секунду)
Задачи по физике всегда удобнее и правильнее решать, представляя исходные данные в единицах измерения системы СИ.
Если в задаче скорость дана в км/ч (километрах в час), то, чтобы ее перевести в м/с, достаточно воспользоваться простым соотношением:
Пример:
Пусть материальная точка движется вдоль оси ОХ со скоростью
υ=5 м/с. Это означает, что за любую секунду движения тело проходит
5 метров, за любые две секунды – 10 метров и так далее.
Закон движения – математическое уравнение, позволяющее отобразить механическое движение тела с течением времени (зависимость координаты тела от времени движения) с учетом всех основных параметров этого движения.
Для прямолинейного равномерного движения закон движения выглядит следующим образом:
В записанном уравнении постановка знака ± связана со знаком проекции величины скорости и, соответственно, перемещения.
Если проекция скорости υ положительна, значит и проекция перемещения S положительна. Тогда в уравнении ставится знак +.
Если проекция скорости отрицательна, ставится знак -.
Помимо аналитического способа задания движения (через формулы), часто пользуются графическим способом, который позволяет наглядно изучить процесс движения, а также изменения всех основных кинематических характеристик. Большинство графиков строится в зависимости от изменения времени (показывают, как физическая величина изменяется с течением времени).
Умение работать с графиками является необходимым навыком для освоения курса школьной физика, а также успешной сдачи экзаменов ОГЭ и ЕГЭ.
Рассмотрим основные графики величин для равномерного прямолинейного движения.
Так как модуль скорости (ее численное значение) при равномерном движении со временем не изменяется, то ее график будет представлен в виде прямой линии, параллельной оси времени
На рисунке слева проекция скорости на ось ОХ, вдоль которой движется тело, положительная. Поэтому график скорости лежит выше горизонтальной оси t.
На рисунке справа скорость направлена против оси ОХ, ее проекция отрицательная. График лежит ниже оси t.
Так как величина перемещения тела при данном виде движения рассчитывается по формуле
то ее график будет выглядеть как линейная функция (прямая, расположенная под углом к оси t)
На графике слева проекция перемещения положительная (S>0), график лежит выше оси t.
На графике права тело перемещается в направлении, обратном направлению оси ОХ, поэтому проекция перемещения отрицательна и график лежит ниже оси t.
График координаты тела представляет собой график перемещения с учетом начальной координаты x0.
При помощи графиков перемещения и изменения координаты всегда можно определить скорость тела.