10.Графік швидкості і путі рівномірного прямолінійного руху.

З алежність пройденого шляху від часу, яку описує рівняння можна подати графічно.

Для цього візьмемо дві взаємно перпендикулярні лінії — дві осі. Горизонтальна вісь назива­ється віссю абсцис, вертикальна —- віссю ординат. Якщо на осі абсцис від точки відкладемо відрізки, які відповідають певним проміжкам часу, а в кінці кожного відрізка побудуємо перпендикуляри до осі абсцис (ординати), величина яких у певному масштабі виразить пройдені за даний час відстані, то дістанемо ряд точок. За відстанями цих точок від осі абсцис ми можемо визначити величину пройдених відстаней за різні проміжки часу .

Чим більше ми побудуємо точок, які визначають для різ­них значень , то детальніше буде виражений досліджуваний рух.

Якщо через побудовані точки провести лінію, то ця лінія графічно виразить залежність пройденої відстані від часу.

На рис. 5 подано графік залежності .

Як видно з рисунка, графік рівномірного руху зображується прямою лінією.

Відкладаючи на осі абсцис відрізки, що відповідають проміжкам часу, а на осі ординат значення швидкості, дістанемо графік залежності швидкості рівномірного руху від часу (рис. 6).

Через те, що швидкість рівномірного руху є величина стала, то на графіку кожному окремому проміжкові часу відповідатиме та сама величина швидкості. Всі ординати, що визначають значення швидкості для даного проміжку часу, завдовжки будуть однакові. З'єднуючи кінці ординат, дістанемо пряму лінію, паралельну до осі часу.

Графічно швидкість рівномірного прямолінійного руху зображується прямою лінією, паралельною осі часу.

Запитання та вправи.

1. Як графічно зображується залежність пройденого шляху від часу при рівномірному русі ?

2. Як графічно зображується залежність швидкості рівномірного прямолінійного руху від часу?

3. Побудувати графік .

4. Тіло рухається рівномірно із швидкістю 0,5 . Побудувати пройденого шляху від часу та графік залежності швидкості від часу.

11.Нерівномірний рух. Середня швидкість.

Тіло може рухатись рівномірно й прямолінійно тільки тоді, коли немає ніяких причин, що змінюють рух.

Це є, фактично, формулювання I закону Ньютона: Тіло зберігає стан спокою, або рівномірного прямолінійного руху, якщо на нього не діють інші тіла, або їх дія скомпенсована. Рівнодійна всіх сил, прикладених до тіла рівна нулю.

Якщо під час руху тіла на нього діють інші тіла, змінюючи швидкість руху, то рух буде нерівномірний. Куля, що котиться по траві, вдаряючись об стебла трави, сповільнює свій рух, і, кінець-кінцем, зупиняється. Якщо ж кулю, коли вона котиться, вдарити в напрямі її руху, вона покотиться швидше. Рух, швидкість якого ввесь час змінюється, називається нерівномірним рухом.

Коли говорять про швидкість нерівномірного руху (швидкість потягу, пароплава, трамвая), то здебільшого під цією швидкістю розуміють так звану «середню швидкість». Подивимося, що треба розуміти під середньою швидкістю нерівномірного руху. Припустимо, що відстань від Києва до Хмельницького (440 км) поїзд пройшов за 11 годин. Рух поїзда на всьому шляху був нерівномірний, він то прискорював рух, то сповільнював і навіть спинявся на проміжних станціях. Та якби шлях 440 км поїзд пройшов рівномірно за 11 годин, то він рухався б із швидкістю 440 : 11 = 40 . Це і є середня швидкість нерівномірного руху.

Середньою швидкістю нерівномірного руху називається швидкість такого рівномірного руху, при якому тіло пройде той самий шлях і за той самий проміжок часу, як і при даному нерівномірному русі.

Отже, користуючись середньою швидкістю нерівномірного руху, ми немов би заміняємо даний нерівномірний рух рівномірним, що чимало спрощує обчислення.

Щоб знайти середню швидкість нерівномірного руху за який-небудь проміжок часу, треба пройдений шлях поділити на час руху:

(4)

Запитання.

1. Який рух називається нерівномірним?

2. Що називається середньою швидкістю рівномірного руху?

3. Як обчислити середню швидкість?