Параграф 18 Физика 7 класс Пёрышкин | Конспект

Прямолинейное равнопеременное движение. Ускорение

Понятие равнопеременного движения

При неравномерном движении скорость тела изменяется с течением времени. Если скорость увеличивается или уменьшается с одинаковой скоростью за каждый промежуток времени, то это движение называют прямолинейным равнопеременным. Примером может быть движение ракеты, которая сначала набирает скорость, а затем замедляется. Такое движение наблюдается во многих физических процессах и является важной частью кинематики. Важно понимать, что ускорение может быть как положительным (ускорение), так и отрицательным (замедление).

Определение ускорения

Ускорение — это физическая величина, характеризующая изменение скорости тела за единицу времени. Формула для расчета ускорения выглядит так:

a=v−v₀/t

где a — ускорение, v — конечная скорость, v₀— начальная скорость, t — время. Ускорение показывает, насколько быстро изменяется скорость тела. В СИ ускорение измеряется в метрах на секунду в квадрате (м/с²​). Положительное ускорение означает увеличение скорости, а отрицательное — её уменьшение. При равнопеременном движении ускорение остаётся постоянным, и скорость тела меняется равномерно.

Формула для расчета скорости

Зная ускорение, можно вычислить скорость тела в любой момент времени по формуле:

v=v₀+at

где v₀ — начальная скорость, a — ускорение, t — время. Например, если начальная скорость автомобиля равна 5 м/с, ускорение 0,5 м/с², а время 20 секунд, то конечная скорость будет равна:

v=5+(0,5×20)=15 м/с

Эта формула помогает определить скорость тела в любой момент времени, если известно его ускорение. Это важно при расчете движений объектов, которые подвергаются воздействию внешних сил, изменяющих их скорость.

Положительное и отрицательное ускорение

Если тело ускоряется, его скорость увеличивается, и ускорение положительное. Если же тело замедляется, ускорение будет отрицательным. Например, если санки двигались со скоростью 6 м/с и начали тормозить, скорость санок будет уменьшаться с каждым мгновением времени, и ускорение будет отрицательным. Такое движение происходит, когда на тело действует сила, противоположная направлению его движения, например, сила трения.

Примеры расчетов с ускорением

Рассмотрим пример, когда автомобиль сначала разгоняется с ускорением 2 м/с² и достигает скорости 10 м/с через 5 секунд. Важно понимать, что ускорение в данном случае показывает, насколько быстро автомобиль набирает скорость. Если же автомобиль замедляется, то необходимо учитывать отрицательное ускорение. В таких случаях нужно применять те же формулы, но с отрицательным значением ускорения.

Векторный характер ускорения

Как и скорость, ускорение является векторной величиной, то есть имеет направление. Если тело ускоряется, вектор ускорения направлен в ту же сторону, что и вектор скорости. При замедлении вектор ускорения направлен в противоположную сторону. Это позволяет учитывать не только величину ускорения, но и его направление, что важно для правильного описания движения объектов в физике.