Средняя скорость при неравномерном движении.

Средняя скорость при неравномерном движении.

Мгновенная скорость. Ускорение

Неравномерным называется движение, при котором скорость тела со временем изменяется.

Средняя скорость неравномерного движения равна отношению вектора перемещения к времени нахождения в пути    .   Тогда перемещение при неравномерном движении    

Мгновенной скоростью называется скорость тела в данный момент времени или в данной точке траектории.

Скорость – это количественная характеристика движения тела.

Средняя скорость – это физическая величина, равная отношению вектора перемещения  точки к промежутку времени Δt, за который произошло это перемещение.

Направление вектора средней скорости совпадает с направлением вектора перемещения . Средняя скорость определяется по формуле:

Мгновенная скорость, то есть скорость в данный момент времени – это физическая величина, равная пределу, к которому стремится средняя скорость при бесконечном уменьшении промежутка времени Δt:

Иными словами, мгновенная скорость в данный момент времени – это отношение очень малого перемещения  к очень малому промежутку времени, за который это перемещение произошло.

Вектор мгновенной скорости направлен по касательной к траектории движения тела (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Вектор мгновенной скорости.

В системе СИ скорость измеряется в метрах в секунду, то есть единицей скорости принято считать скорость такого равномерного прямолинейного движения, при котором за одну секунду тело проходит путь в один метр. Единица измерения скорости обозначается м/с. Часто скорость измеряют в других единицах. Например, при измерении скорости автомобиля, поезда и т.п. обычно используется единица измерения километр в час:

1 км/ч = 1000 м / 3600 с = 1 м / 3,6 с    или     1 м/с = 3600 км / 1000 ч = 3,6 км/ч

Ускорение – это величина, которая характеризует быстроту изменения скорости.

Например, автомобиль, трогаясь с места, увеличивает скорость движения, то есть движется ускоренно. Вначале его скорость равна нулю. Тронувшись с места, автомобиль постепенно разгоняется до какой-то определённой скорости. Если на его пути загорится красный сигнал светофора, то автомобиль остановится. Но остановится он не сразу, а за какое-то время. То есть скорость его будет уменьшаться вплоть до нуля – автомобиль будет двигаться замедленно, пока совсем не остановится. Однако в физике нет термина «замедление». Если тело движется, замедляя скорость, то это тоже будет ускорение тела, только со знаком минус (как вы помните, скорость – это векторная величина).

Среднее ускорение – это отношение изменения скорости к промежутку времени, за который это изменении произошло. Определить среднее ускорение можно формулой:

Рис. 1.8. Среднее ускорение.

В СИ единица ускорения – это 1 метр в секунду за секунду (или метр на секунду в квадрате), то есть

Метр на секунду в квадрате равен ускорению прямолинейно движущейся точки, при котором за одну секунду скорость этой точки увеличивается на 1 м/с. Иными словами, ускорение определяет, насколько изменяется скорость тела за одну секунду. Например, если ускорение равно 5 м/с², то это означает, что скорость тела каждую секунду увеличивается на 5 м/с.

При ускоренном прямолинейном движении скорость тела возрастает по модулю, то есть     v₂ > v₁     а направление вектора ускорения совпадает с вектором скорости 

Если скорость тела по модулю уменьшается, то есть   v₂ < v₁     то направление вектора ускорения противоположно направлению вектора скорости 

Иначе говоря, в данном случае происходит замедление движения, при этом ускорение будет отрицательным (а < 0).

ТЕСТ на тему: «Неравномерное движение»

Вопрос 1. Если  есть перемещение тела за интервал времени , то какая величина определяется отношением ?

A.     мгновенная скорость

B.      средняя путевая скорость

C.     средняя скорость

D.     вектор скорости

Вопрос 2. Какую скорость переменного движения показывает спидометр автомобиля?

A.     среднюю скорость

B.      среднюю путевую скорость

C.     близкую к мгновенной скорости

D.     мгновенную скорость

Вопрос 3. О какой скорости идет речь в следующем случае: поезд прошел путь между городами со скоростью 60 км/ч?

A.     о мгновенной скорости

B.      о проекции скорости на ось Ох

C.     о векторной скорости

D.     о средней скорости

Вопрос 4. О какой скорости идет речь в следующем случае: токарь обрабатывает деталь со скоростью резания 3000 м/мин?

A.     о мгновенной скорости

B.      о средней путевой скорости

C.     о проекции скорости на ось Ох

D.     о средней скорости перемещения

Вопрос 5. Чему равна мгновенная скорость камня, брошенного вертикально вверх, в верхней точке траектории?

A.     Нулю

B.      отношению высоты подъема ко времени подъема

C.     отношению всего пройденного пути ко времени полета

D.     скорость в верхней точке максимальная

Вопрос 6. От какой скорости зависит степень повреждения автомобиля при аварийном столкновении с препятствием на своем пути?

A.     от средней скорости

B.      от проекции вектора скорости на ось Ох

C.     от средней путевой скорости

D.     от мгновенной скорости

Вопрос 7. Как связаны мгновенная и средняя скорости при равномерном прямолинейном движении?

A.     зависит от движения

B.      средняя скорость равна среднему арифметическому мгновенных скоростей на одинаковых участках пути

C.     мгновенная и средняя скорости равны

D.     средняя скорость больше мгновенной

Вопрос 8. Во время езды на автомобиле через каждую минуту снимались показания спидометра. Можно ли по этим данным определить среднюю скорость движения автомобиля?

A.     средняя скорость - это среднее арифметическое показаний спидометра

B.      средняя скорость - это среднее геометрическое показаний спидометра

C.     нельзя

D.     средняя скорость определяется по формуле 

Вопрос 9. Какое движение является равномерным:

A.     движение спортсмена по круговой дорожке с постоянной скоростью

B.      движение самолета при взлете

C.     движение поезда при приближении к станции

D.     движение поезда по рельсам

Вопрос 10. Какое движение является неравномерным:

A.     движение спортсмена по круговой дорожке с постоянной скоростью

B.      движение изделия на конвейерной прямой ленте

C.     движение автомашины в подземном прямом тоннеле с неизменной скоростью 40 км/ч

D.     спуск на эскалаторе метрополитена

E.      Скачано с www.znanio.ru