Содержание
Средняя скорость
Факт изменения скорости тела при неравномерном движении не всегда необходимо учитывать, при рассмотрении движении тела на большом участке пути в целом (нам не важна скорость в каждый момент времени) удобно ввести понятие средней скорости.
Например, делегация школьников добирается из Новосибирска в Сочи поездом. Расстояние между этими городами по железной дороге составляет приблизительно 3300 км. Скорость поезда, когда он только выехал из Новосибирска составляла
Рис. 6. Иллюстрация к примеру
Когда рассматривается движение тела на большом участке пути в целом, удобнее ввести понятие средней скорости.
Средней скоростью называют отношение полного перемещения, которое совершило тело, ко времени, за которое совершено это перемещение (рис. 7).
Рис. 7. Средняя скорость
Данное определение не всегда является удобным. Например, спортсмен пробегает 400 м – ровно один круг. Перемещение спортсмена равно 0 (рис. 8), однако мы понимаем, что его средняя скорость нулю равна быть не может.
Рис. 8. Перемещение равно 0
На практике чаще всего используется понятие средней путевой скорости.
Средняя путевая скорость – это отношение полного пути, пройденного телом, ко времени, за которое путь пройден (рис. 9).
Рис. 9. Средняя путевая скорость
Существует еще одно определение средней скорости.
Средняя скорость – это та скорость, с которой должно двигаться тело равномерно, чтобы пройти данное расстояние за то же время, за которое оно его прошло, двигаясь неравномерно.
Из курса математики нам известно, что такое среднее арифметическое. Для чисел 10 и 36 оно будет равно:
Для того чтобы узнать возможность использования этой формулы для нахождения средней скорости, решим следующую задачу.
Велосипедист поднимается со скоростью 10 км/ч на склон, затрачивая на это 0,5 часа. Далее со скоростью 36 км/ч спускается вниз за 10 минут. Найдите среднюю скорость велосипедиста (рис. 10).
Рис. 10. Иллюстрация к задаче
Дано:Найти:
Так как единица измерения данных скоростей – км/ч, то и среднюю скорость найдем в км/ч. Следовательно, данные задачи не будем переводить в СИ. Переведем
Средняя скорость равна:
Полный путь (
Путь подъема на склон равен:
Путь спуска со склона равен:
Время, за которое пройден полный путь, равно:
Ответ:
Исходя из ответа задачи, видим, что применять формулу среднего арифметического для вычисления средней скорости нельзя.
Не всегда понятие средней скорости полезно для решения главной задачи механики. Возвращаясь к задаче про поезд, нельзя утверждать, что если средняя скорость на всем пути поезда равна Мгновенная скорость
Среднюю скорость, измеренную за бесконечно малый промежуток времени, называют мгновенной скоростью тела (для примера: спидометр автомобиля (рис. 11) показывает мгновенную скорость).
Рис. 11. Спидометр автомобиля показывает мгновенную скорость
Существует еще одно определение мгновенной скорости.
Мгновенная скорость – скорость движения тела в данный момент времени, скорость тела в данной точке траектории (рис. 12).
Рис. 12. Мгновенная скорость
Для того чтобы лучше понять данное определение, рассмотрим пример.
Пусть автомобиль движется прямолинейно по участку шоссе. У нас есть график зависимости проекции перемещения от времени для данного движения (рис. 13), проанализируем данный график.
Рис. 13. График зависимости проекции перемещения от времени
На графике видно, что скорость автомобиля не постоянная. Допустим, необходимо найти мгновенную скорость автомобиля через 30 секунд после начала наблюдения (в точке A). Пользуясь определением мгновенной скорости, найдем модуль средней скорости за промежуток времени от
Рис. 14. График зависимости проекции перемещения от времени
Рассчитываем среднюю скорость на данном участке времени:
Для того чтобы проверить правильность нахождения мгновенной скорости, найдем модуль средней скорости за промежуток времени от
Рис. 15. График зависимости проекции перемещения от времени
Рассчитываем среднюю скорость на данном участке времени:
Получили два значения мгновенной скорости автомобиля через 30 секунд после начала наблюдения. Точнее будет то значение, где интервал времени меньше, то есть
A
Мгновенная скорость – это векторная величина. Поэтому, кроме ее нахождения (нахождения ее модуля), необходимо знать, как она направлена.
Направление мгновенной скорости совпадает с направлением перемещения тела.
Если тело движется криволинейно, то мгновенная скорость направлена по касательной к траектории в данной точке (рис. 16).
Рис. 16. Направление мгновенной скорости
Суть и определение
Суть неравномерного движения изучают в седьмом классе средней школы на уроках физики. В школьном учебнике приводится определение, что неравномерным считается такое изменение материальной точки в пространстве, при котором меняется скорость. При этом отмечается, что она может изменяться и по направлению.
Исходя из этого, можно сделать заключение, что движение, сопровождающее изменением скорости или траектории, является неравномерным. Например, вращение шара по окружности, выстрел из лука. При этом перемещение может быть равноускоренным, то есть состоять из чередования различных неравномерных движений. Как пример можно привести переключение скоростей в передвигающемся автомобиле.
Средняя скорость — это относительный параметр. Определяется он отношением пройденного пути к затраченному для этого времени. Предполагать, что для его нахождения можно просто сложить известные мгновенные скорости и разделить результат на их количество, в корне неверно. Под мгновенной характеристикой понимается скорость, существующая в определённой точке на данный момент.
Например, спидометр, установленный в машине, регистрирует ежесекундно именно мгновенную скорость. Поэтому для нахождения среднего показателя используется следующая формула: V = s / t, где:
- V — искомая средняя скорость;
- s — пройденный путь;
- t — затраченное на прохождение время.
В качестве единицы измерения используется отношение метров на секунды в соответствии с Международной системой измерений (СИ). Следует отметить, что когда траектория пути не является прямолинейной, то пройденное материальной точкой расстояние будет больше, чем её перемещение. Для описания такого случая вводится понятие средней путевой скорости, являющейся скалярной величиной. При этом её значение будет отличаться от средней скорости перемещения.
Случается так, что движение точки через один и тот же промежуток времени изменяется на одинаковую величину. В этом случае движение называют равнопеременным. Оно может быть как равнозамедленным, так и равноускоренным. Ускорение или замедление не зависит от изменения скорости за единицу времени. Но, зная поведение тела и его начальную скорость, можно вычислить, с какой скоростью оно будет двигаться в любой промежуток времени. Для этого используют выражение: v = v0 + a * Δt.
Способы вычисления расстояния и времени
Можно и наоборот, зная скорость, найти значение расстояния или времени. Например:
S=v*t, где v — понятно что такое,
S — расстояние, которое требуется найти,
t — время, за которое объект прошел это расстояние.
Таким образом вычисляется значение расстояния.
Или вычисляем значение времени, за которое пройдено расстояние:
t=S/v, где v — все та же скорость,
S — расстояние, пройденный путь,
t — время, значение которого в данном случае нужно найти.
Для нахождения средних значений этих параметров существует довольно много представлений как данной формулы, так и всех остальных. Главное, знать основные правила перестановок и вычислений. А еще главнее знать сами формулы и лучше наизусть. Если же запомнить не получается, тогда лучше записывать. Это поможет, не сомневайтесь.
Пользуясь такими перестановками можно с легкостью найти время, расстояние и другие параметры, используя нужные, правильные способы их вычисления.
И это еще не предел!
Онлайн конвертер
бит в секунду (бит/с)байт в секунду (Б/с)килобит в секунду (Kбит/с)кибибит в секунду (Кибит/с)килобайт в секунду (Кбайт/с)кибибайт в секунду (КиБ/с)мегабит в секунду (Мбит/с)мебибит в секунду (Мибит/с)мегабайт в секунду (Мбайт/с)мебибайт в секунду (МиБ/с)гигабит в секунду (Гбит/с)гибибит в секунду (Гибит/с)гигабайт в секунду (Гбайт/с)гибибайт в секунду (ГиБ/с)терабит в секунду (Тбит/с)тебибит в секунду (Тибит/с)терабайт в секунду (Тбайт/с)тебибайт в секунду (ТиБ/с) =бит в секунду (бит/с)байт в секунду (Б/с)килобит в секунду (Kбит/с)кибибит в секунду (Кибит/с)килобайт в секунду (Кбайт/с)кибибайт в секунду (КиБ/с)мегабит в секунду (Мбит/с)мебибит в секунду (Мибит/с)мегабайт в секунду (Мбайт/с)мебибайт в секунду (МиБ/с)гигабит в секунду (Гбит/с)гибибит в секунду (Гибит/с)гигабайт в секунду (Гбайт/с)гибибайт в секунду (ГиБ/с)терабит в секунду (Тбит/с)тебибит в секунду (Тибит/с)терабайт в секунду (Тбайт/с)тебибайт в секунду (ТиБ/с)Округление ответа: до целогодо десятыхдо сотыхдо тысячныхдо 4 знаковдо 5 знаковдо 6 знаковдо 7 знаковдо 8 знаковдо 9 знаковдо 10 знаковбез округления*
Чтобы перевести скорость передачи данных из одних единиц измерения в другие, введите значение и выберите единицы измерения скорости.
Скорость не меняется
Пусть тело движется по прямой и при этом его скорость не изменяется (остается одной и той же). На языке математики «скорость не изменяется» можно записать так:
\
На графике для скорости v(t) такая скорость обозначается горизонтальной линией. На рисунке 2 эта линия обозначена синим цветом.
Рис.2. Площадь прямоугольника на графике v(t), если скорость тела не изменяется, будет численно равна перемещению тела
Примечание: Движение с постоянной (т. е. с одной и той же) скоростью называют равномерным движением.
Если скорость направлена по оси движения – линия лежит выше оси t времени (рис. 2а).
А когда скорость направлена против оси движения – линия скорости располагается ниже оси t времени (рис. 2б). Математики в таком случае говорят: «Скорость имеет отрицательную проекцию на ось».
Какую бы проекцию не имела скорость – положительную, или отрицательную, длина вектора скорости остается положительной. Поэтому, когда мы вычисляем площадь фигуры, то не учитываем знак «минус» для скорости (рис. 2б).
В обоих случаях перемещение тела можно вычислить по формуле:
\
Примечание: Перемещение тела – это всегда либо нулевая, либо положительная величина S. Математики словосочетание «либо нулевая, либо положительная» заменят одним словом «не отрицательная».
Время
Иногда возникает ситуация, когда требуется узнать за какое время тело преодолеет то или иное расстояние.
Например, от дома до спортивной секции 1000 метров. Мы должны доехать туда на велосипеде. Наша скорость будет 500 метров в минуту (500м/мин). За какое время мы доедем до спортивной секции?
Если за одну минуту мы будем проезжать 500 метров, то сколько таких минут с пятью ста метрами будет в 1000 метрах?
Очевидно, что надо разделить 1000 метров на то расстояние, которое мы будем проезжать за одну минуту, то есть на 500 метров. Тогда мы получим время, за которое доедем до спортивной секции:
1000 : 500 = 2 (мин)
Время движения обозначается маленькой латинской буквой t.
Пример решения задачи
Теперь, когда мы рассмотрели физические основы кинематики, пора закрепить знания на практике и решить какую-нибудь задачу. Причем, чем быстрее, тем лучше.
Кстати! Для всех наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы.
Решим такую задачу: точка движется по окружности радиусом 4 метра. Закон ее движения выражается уравнением S=A+Bt^2. А=8м, В=-2м/с^2. В какой момент времени нормальное ускорение точки равно 9 м/с^2? Найти скорость, тангенциальное и полное ускорение точки для этого момента времени.
Решение: мы знаем, что для того, чтобы найти скорость нужно взять первую производную по времени от закона движения, а нормальное ускорение равняется частному квадрата скорости и радиуса окружности, по которой точка движется. Вооружившись этими знаниями, найдем искомые величины.
Нужна помощь в решении задач? Профессиональный студенческий сервис готов оказать ее.
Виды движения и формулы длины пути
Длина пути при равномерном движении (v=const) точки равна:
где t1 – начало отсчета движения, t2 – окончание отсчета. Формула (5) показывает то, что длина пути, который проходит равномерно движущаяся материальная точка – это линейная функция времени.
Если движение не является равномерным, то можно длину пути
$\Delta s$ на отрезке времени от
$t$ до
$t + \Delta t$ находят как:
где $\langle v\rangle$ – средняя путевая скорость. При равномерном движении
$\langle v\rangle = v$ .
Путь, который проходит материальная тоска при равнопеременном движении (a=const)вычисляют как:
где a – постоянное ускорение, v – начальная скорость движения.
Частные случаи формул для вычисления скорости
Если модуль скорости не изменяется во времени, то такое движение называют равномерным (v=const).
При равномерном движении скорость можно вычислить, применяя формулу:
где s– длина пути, t – время, за которое материальная точка преодолела путь s.
При ускоренном движении скорость можно найти как:
где $\bar{a}$ – ускорение точки,
$t_{1} \leq t \leq t_{2}$ – отрезок времени, в течение которого рассматривается скорость.
Если движение является равнопеременным, то применяется следующая формула для вычисления скорости:
где $\bar{v}_0$ – начальная скорость движения,
$\bar{a} = const$ .
Без этого не обойтись при проведении расчётов
Ещё один важный показатель – протяжённость заноса (юза) при торможении Sю. Это отношение квадрата скорости юза к удвоенной константе замедления j. Такой след заблокированные колодками колёса машины начинают оставлять на дорожном покрытии при положении «педаль в пол». Начало следа – это точка установившегося замедления, то есть константы. Как уже было сказано выше, это экспериментальная величина. Она рассчитывается для каждого вида транспорта отдельно. При этом используется физическая формула
j = f*g,
Продольное сцепление резины с дорожным покрытием f замеряется эмпирически, с помощью «пятого колеса» или специальных приборов.
На основании специальной таблицы время реакции водителя на ситуацию на дороге составляет 0,6-1,4 секунд (шаг 0,2). Усреднённая экспертная величина, которая применяется в официальных экспертизах, составляет 0,8 с (в связи с тем, что быстрее этого времени человеческий мозг среагировать на происходящее не в состоянии).
Чтобы упростить восприятие производимых математических расчётов, сделаем привязку величины остановочного пути к скорости автомобиля длиной 4 м. Привязка делается к скорости 64 км/ч, с шагом ½ в сторону её замедления и увеличения:
|
Скорость автомобиля, км/ч |
Путь до реакции водителя, м |
Путь от момента начала торможения до остановки, м |
Общий остановочный путь, м/длин т/с |
|
32 |
6 |
6 |
12/3 |
|
48 |
9 |
14 |
23/6 |
|
64 |
12 |
24 |
36/9 |
|
80 |
15 |
38 |
53/13 |
|
96 |
18 |
55 |
73/18 |
|
112 |
21 |
75 |
96/24 |
Принятие решения о начале торможения в критической ситуации – необходимый, и крайне ответственный шаг. Чем больше скорость автомобиля, тем быстрее необходимо нажимать на педаль. Чем раньше это решение будет принято, тем быстрее произойдёт полная остановка.
Основные понятия
Наука, изучающая механическое движение без учёта причин, его вызвавших, называется кинематикой. При перемещении в физике принимается, что любой объект состоит из множества одинаково движущихся материальных точек. Поэтому вместо того, чтобы рассматривать тело в целом, изучается только поведение одной точки.
Любое движение описывается рядом параметров. К основным из них относят:
- Траекторию — линию, по которой происходит перемещение в пространстве.
- Пройденное расстояние — путь, ограниченный начальными и конечными координатами.
- Координаты — изменение положения точки в пространстве относительно принятого начала.
- Скорость — быстрота изменения положения.
- Ускорение — нарастание скорости во времени.
Под перемещением понимают движение за некий промежуток времени, описываемый вектором: ∆r = r — r0. Направление вектора принимается от положения материальной точки в начальный момент, к изменению её расположения в установленный. Скорость же представляет вектор, определяющий направление перемещения и быстроту изменения движения относительно начальных координат, то есть какого-либо тела отсчёта.
Движение принято разделять на два вида: прямолинейное и криволинейное. В качестве примера для первого вида можно привести езду поезда на ровном участке железной дороги, бег спринтера на короткие дистанции, перемещение воды в прямой трубе. В реальности же чаще приходится сталкиваться с криволинейным перемещением, таким как падение тела, полёт футбольного мяча после удара.
Неравномерность перемещения обозначает изменение быстроты движения. Физическая величина, определяемая как отношение пройденного пути ко времени, затраченному на движение, называется средней скоростью. Этот параметр специально ввели для описания неравномерного движения в физике.
Эффект замедления времени
Замедление времени восходит к Специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна, согласно которой движение в пространстве на самом деле создает изменения в течении времени. Чем быстрее вы движетесь через три измерения, которые определяют физическое пространство, тем медленнее вы движетесь через четвертое измерение – время, по крайней мере, относительно другого объекта. Так, часы в движении будут тикать медленнее, чем часы на земле. Если двигаться со скоростью, близкой к скорости света, эффект будет гораздо более выраженным.
Важно понимать, что замедление времени – это не мысленный эксперимент или гипотетическая концепция, а реальность. Это доказали эксперименты Хафеле-Китинга, проведенные в 1971 году, когда на самолетах, летящих в противоположных направлениях, были установлены два атомных часовых механизма
Относительное движение на самом деле оказало измеримое воздействие и создало разницу во времени между двумя часами. Это также было подтверждено в других физических экспериментах.
Почему мы помним прошлое, а не будущее?
Но есть еще одна примечательная деталь: замедление времени в результате гравитационных эффектов. Возможно, вы видели фильм Кристофера Нолана «Интерстеллар», где близость черной дыры заставляет время на другой планете чрезвычайно замедляться (один час на этой планете равен семи земным годам). Эта форма замедления времени также реальна. Все дело в Общей теории относительности Эйнштейна, о чем написано в начале статьи – гравитация может искривлять пространство-время, а следовательно, и само время. А значит, абсолютного времени не существует.
Выходит, для всех часов в мире и для каждого из нас время течет немного по-разному. Но даже если время течет с постоянно меняющимися скоростями по всей Вселенной, время все равно течет в каком-то объективном смысле, верно? Или нет?
Кинематика — описание
Кинематика является разделом механики, цель которого — изучение механического движения тел с пренебрежением к причинам, вызывающим это движение.
Механика представляет собой научную область физики, которой посвящены исследования механического движения тел. Основной целью данного направления служит определение точного положения тела в пространстве в любой момент времени. Важным понятием этого раздела является материальная точка в виде тела с определенной массой и размерами, которыми можно пренебречь для решения задачи при наличии следующих условий:
- Путь, который преодолевает тело, существенно больше, чем его размеры.
- Расстояние между телами значительно превышает их размеры.
- Объект совершает поступательное движение.
Движение тела рассматривают в системе отсчета, состоящей из системы координат и прибора, измеряющего время. Траекторией называют линию, которую объект описывает, совершая движение. Путь является скалярной величиной, определяемой как длина траектории. Перемещением обозначают вектор, который соединяет начальное и конечное положение тела, преодолеваемое им в течение определенного промежутка времени.
Совершая движение, тело может только увеличивать пройденный путь, при этом перемещение увеличивается или уменьшается. К примеру, уменьшение перемещения наблюдается во время обратного движения тела. Если объект движется прямолинейно в одном направлении, то путь определяется модулем перемещения. В случае криволинейного движения — путь превышает перемещение. При рассмотрении замкнутой траектории перемещение будет равно нулю.
Траектория, радиус-вектор, закон движения тела
Кинематикой занимался еще Аристотель. Правда, тогда это не называлось кинематикой. Затем очень большой вклад в развитие механики, и кинематики в частности, внес Галилео Галилей, изучавший свободное падение и инерцию тел.
Итак, кинематика решает вопрос: как тело движется. Причины, по которым оно пришло в движение, ее не интересуют
Кинематике не важно, сама поехала машина, или ее толкнул гигантский динозавр. Абсолютно все равно
Сейчас мы будем рассматривать самую простую кинематику – кинематику точки. Представим, что тело (материальная точка) движется
Не важно, что это за тело, все равно мы рассматриваем его, как материальную точку. Может быть, это НЛО в небе, а может быть, бумажный самолетик, который мы запустили из окна
А еще лучше, пусть это будет новая машина, на которой мы едем в путешествие. Перемещаясь из точки А в точку Б, наша точка описывает воображаемую линию, которая называется траекторией движения. Другое определение траектории – годограф радиус вектора, то есть линия, которую описывает конец радиус-вектора материальной точки при движении.
Радиус-вектор – вектор, задающий положение точки в пространстве.
Для того, чтобы узнать положение тела в пространстве в любой момент времени, нужно знать закон движения тела – зависимость координат (или радиус-вектора точки) от времени.
Формула средней скорости движения
Рассмотрим одну из самых простейших задач, которые можно встретить в школьной программе. Итак немного теории
Средняя скорость движения — это отношение полного пути пройденного объектом на общее время затраченное на это путешествие
Естественно предположить, что если объект часть общего пути прошел за одно время, другую часть за другое время, а третью за третье время, то средняя скорость будет являтся отношением всех частей пути на все затраченное время.
А если известно например части пути и скорость объекта на каждом пути ? Не среднее арифметическое же брать от всех скоростей… хотя очень часто именно так и поступают впервые большинство учеников, да и взрослых тоже
На самом деле, при известных частях пути и скоростей на участке формула будет следующая
наверняка догадались как она получилась из предыдущей формулы.
Если в задании пути буду обозначаться как часть от общего ( например, первая половина пути, 2/3 пути и т.п.) то, учитывая что сумма таких частей будет равна всему пути ( равной единице), то средняя скорость будет определятся как
Пример:
Автомобиль проехал первую треть дороги со скоростью 60 км/ч, вторую треть дороги со скоростью 120 км/ч, третью треть дороги со скоростью 40 км/ч. найдите среднюю скорость.
Решение:
Ответ: 60 км/час
И последний вариант формулы на среднюю скорость это когда известно время и скорость на каждом из участков.
Правда есть еще четвертый вариант, но он практически никогда не встречается в задачах. Это когда встречаются комбинированные данные, например: Пешеход, преодолевает путь из точки А в точку Б. Первую половину пути пешеход прошел со скоростью 5 км/час а вторую половину пути за 1 час. Какое расстояние между А и Б, если средняя скорость пешехода, со всеми остановками и перекурами, была 3 км/час
Смотрим вот на эту формулу и думаем
Части пути нам известны, то есть общее расстояние нам известно и принимается за единицу ( половина пути+половина пути равна единице пути)
Теперь со временем
На первом участке время легко вычислить ( половину пути разделить на 5 км/ч). Получаем одну десятую пути. Не пугайтесь что получилось «время равно одной десятой пути». Оно потом понадобится..
Время на втором участке известно и равно 1 час
Напишем нашу формулу по полученным данным
Выразим расстояние от точки А до точки Б через среднюю скорость и получим
Поставим значение средней скорости получим что общее расстояние которое преодолел пешеход равно 4 километра и почти 286 метров
Сложновато? Зато интересно и увлекательно.
Из последней формулы вытекает «парадоксальный» вывод: При средней скорости приближающейся к 10 км/час расстояние между точками А и Б становится неприлично большим и уходит в бесконечность, а при 11 км/час расстояние вообще становится отрицательным.
Что хотелось бы по этому поводу сказать. не всегда надо бездумно подвергать анализу последнюю формулу, особенно когда знаменатель обращается в ноль.
Взяв предыдущую формулу — мы бы увидели что при средней скорости в 10 км/ч , расстояние просто будет неопределено. То есть при заданных условиях средняя скорость никак не может быть больше 10 км/час.
Фразеологический словарь выражения чувств и эмоций >>
Формулы для равноускоренного движения
Формула для скорости при равноускоренном движении:
v=v+at.
Здесь v — начальная скорость тела, a=const — ускорение.
Покажем на графике, что при равноускоренном движении зависимость v(t) имеет вид прямой линии.
Ускорение можно определить по углу наклона графика скорости. На рисунке выше модуль ускорения равен отношению сторон треугольника ABC.
a=v-vt=BCAC
Чем больше угол β, тем больше наклон (крутизна) графика по отношению к оси времени. Соответственно, тем больше ускорение тела.
Для первого графика: v=-2 мс; a=,5 мс2.
Для второго графика: v=3 мс; a=-13 мс2.
Нужна помощь преподавателя?
Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!
Описать задание
По данному графику можно также вычислить перемещение тела за время t. Как это сделать?
Выделим на графике малый отрезок времени ∆t. Будем считать, что он настолько мал, что движение за время ∆t можно считать равномерным движением со скоростью, равной скорости тела в середине промежутка ∆t. Тогда, перемещение ∆s за время ∆t будет равно ∆s=v∆t.
Разобьем все время t на бесконечно малые промежутки ∆t. Перемещение s за время t равно площади трапеции ODEF.
s=OD+EF2OF=v+v2t=2v+(v-v)2t.
Мы знаем, что v-v=at, поэтому окончательная формула для перемещения тела примет вид:
s=vt+at22
Для того, чтобы найти координату тела в данный момент времени, нужно к начальной координате тела добавить перемещение. Изменение координаты в зависимости от времени выражает закон равноускоренного движения.
Понятие тормозного пути автомобиля
Даже, если за рулем машины сидит профессиональный водитель, на дороге всегда может возникнуть ситуация, когда необходимо максимально быстро остановить транспортное средство:
- внезапное появление на дороге человека или животного;
- неисправность транспортного средства;
- нарушение другим водителем правил дорожного движения, что приводит к созданию аварийной ситуации;
- непредвиденные обстоятельства: неровность дорожного покрытия, препятствие (упавшее дерево, камень) и т.п.
Для остановки автомобиля водитель использует педаль тормоза, приводя в работу его тормозную систему.
Тормозной путь авто – это расстояние, которое преодолевает транспортное средство за период времени с момента срабатывания системы торможения до достижения транспортным средством скорости 0 км/ч.
Что такое скорость?
Говорят, что физика определения скорости является векторным измерением скорости и направления движения. Другими словами, скорость – это мера того, как быстро движется объект. Когда речь идет об уравнении скорости, оно определяется как изменение положения объекта, деленное на время. Вы получаете больше клиренса с формулой скорости.
Что такое формула скорости:
Скорость называется скоростью изменения смещения. Итак, формула скорости:
V = д / т
В этом уравнении скорости;
- «V» представляет скорость
- «D» представляет смещение
- «Т» представляет время
Единицы скорости называются м / с или км / час.
Если вы не хотите выполнять ручные вычисления, просто воспользуйтесь калькулятором формулы скорости для расчета скорости.
Странная субъективность времени
На вершине горы время движется иначе, чем на пляже. Но чтобы испытать искажение восприятия времени, не нужно отправляться в горы или на море. Так, в моменты сильного страха мозг выделяет большое количество адреналина, который ускоряет внутренние часы, заставляя воспринимать внешний мир как движущийся очень медленно.
Ровелли отмечает, для работы в области квантовой гравитации придется столкнуться с вопросами о природе времени.
Еще одно распространенное искажение возникает, когда мы фокусируем свое внимание определенным образом. Как отмечает Аарон Сакетт, адъюнкт-профессор маркетинга в Университете Сент-Томаса в интервью Gizmodo, если вы думаете о том, как в настоящее время проходит время, самым главным фактором, влияющим на ваше восприятие времени, является внимание
Когда вы отвлекаетесь от течения времени – возможно, от чего—то интересного, происходящего поблизости, вы с большей вероятностью теряете счет времени. Создается стойкое ощущение, что оно ускользает быстрее, чем раньше. Известная поговорка гласит: «Время летит, когда тебе весело», но реальность больше похожа на «время летит, когда ты думаешь о других вещах».
В свою очередь Ровелли считает, что то, что мы называем временем – это богатая, стратифицированная концепция, имеющая множество слоев. Некоторые слои времени применимы только в ограниченных масштабах в ограниченных областях, но это не делает их иллюзиями.Иллюзией является представление о том, что время течет с абсолютной скоростью. Река времени может течь вечно вперед, но она движется с разной скоростью, между людьми и даже внутри вашего собственного разума.
Скорость увеличивается
Когда скорость тела увеличивается, то линия скорости на графике v(t) всегда располагается так, чтобы с ростом времени удаляться от оси времени. Чем больше времени пройдет, тем дальше от горизонтали располагаются точки, лежащие на линии скорости (рис. 3).
Рис.3. Так выглядит зависимость скорости от времени v(t), когда тело увеличивает свою скорость, двигаясь по оси – рис а) и против оси – рис. б)
Примечание: Движение с возрастающей скоростью называют .
Когда тело движется по направлению оси, линия скорости расположена выше горизонтальной оси времени (рис 3а).
А если тело движется против оси, линия скорости располагается ниже горизонтальной оси времени (рис. 3б).
Вычислим перемещение тела, движущегося в положительном направлении оси Ox. Для тела, движущегося противоположно оси, перемещение рассчитывается аналогично.
Выбор интервала времени влияет на то, будем ли мы вычислять площадь трапеции (рис. 4а), или прямоугольного треугольника (рис. 4б).
Рис.4. График v(t) — тело движется в положительном направлении оси и увеличивает свою скорость. От того, какой интервал времени мы выберем, зависит, будем ли мы вычислять путь, пройденный телом, с помощью площади трапеции – рис. а), или прямоугольного треугольника — рис. б)
На графике скорости v(t) для рисунка 4а перемещение с помощью трапеции вычисляется так:
\
А для рисунка 4б перемещение тела найдем с помощью площади треугольника:
\
