Параграф 4 Физика 9 класс Пёрышкин | Конспект

Перемещение при прямолинейном равномерном движении

В случае прямолинейного равномерного движения тело проходит равные участки пути за равные промежутки времени. Перемещение тела в таких случаях можно определить, зная его скорость и время движения. Для расчёта используют формулу, связывающую перемещение, скорость и время: . Эта формула показывает, что вектор скорости равен отношению вектора перемещения к времени. При прямолинейном движении перемещение и скорость всегда направлены в одну сторону, если движение происходит в одном направлении. Зная начальное положение тела и его перемещение, можно определить конечное положение в любой момент времени.

Законы движения тела

Для вычисления положения движущегося тела в любой момент времени применяют закон движения: . В этом уравнении x — координата тела в данный момент времени, x_0​ — начальное положение, а v_x​ — проекция скорости на ось X. Графиком этой функции является прямая линия, так как зависимость координаты от времени линейная. Например, если тело начало движение из точки с координатой 4 м со скоростью 2 м/с, уравнение примет вид x=4+2t. Это означает, что координата тела будет увеличиваться на 2 м каждую секунду.

Построение графика зависимости координаты от времени

Для наглядного представления закона движения строится график зависимости координаты от времени. По графику можно определить положение тела в любой момент времени, а также направление и скорость его движения. Если известны две точки на графике, то по ним можно построить прямую линию, которая и будет описывать движение. Например, для движения тела по закону x=4+2t график будет проходить через точки (0; 4) и (2; 8). Отрезок между этими точками показывает изменение координаты тела за данный промежуток времени. Если прямая линия пересекает ось времени под углом, это означает, что движение происходит с постоянной скоростью.

Определение модуля вектора перемещения

Если движение тела происходит в одном направлении, то модуль перемещения равен длине пути, пройденного телом за указанный промежуток времени. Формула используется для вычисления модуля перемещения, где v — скорость, t — время. На графике зависимости скорости от времени модуль перемещения равен площади фигуры под кривой скорости. Например, при равномерном движении график скорости представляет собой прямоугольник, площадь которого равна произведению скорости на время. Таким образом, модуль перемещения можно найти как площадь под графиком зависимости скорости от времени.

Графическое представление движения

График зависимости скорости от времени часто используется для анализа движения. Он показывает, как изменяется скорость тела с течением времени, а также направление и величину перемещения. Например, если график скорости представляет собой горизонтальную прямую, это указывает на равномерное движение с постоянной скоростью. Площадь фигуры под графиком скорости соответствует модулю перемещения. Если же график скорости имеет наклон, то это указывает на изменение скорости, и движение становится неравномерным. В таких случаях перемещение определяется как сумма площадей под графиком на разных промежутках времени.

Применение формул к реальным задачам

Для решения задач по определению перемещения и скорости можно использовать полученные формулы и графики. Например, если два катера движутся в противоположных направлениях и их скорости известны, можно определить их положение через заданный промежуток времени. Используя проекции векторов скоростей на ось движения, рассчитывают перемещения каждого катера. Это позволяет определить расстояние между ними в любой момент времени. Такие расчёты важны для анализа движения реальных объектов и помогают предсказать их положение и траекторию.