Підручник Фізика 7 клас - Пістун П. Ф. - Навчальна книга - Богдан 2015 рік

Розділ ІІ МЕХАНІЧНИЙ РУХ

§17. Рівняння руху. Графіки рівномірного прямолінійного руху

Як бачимо з формул для визначення швидкості, наведених у попередньому параграфі, якщо відома швидкість рівномірного прямолінійного руху тіла, то пройдений ним шлях можна визначити за формулою:

l = .

Для переміщення маємо аналогічну формулу:

s = vt.

Легко також записати і залежність координати від часу, обравши координатну вісь уздовж напряму руху тіла (рис. 40):

x = x0 + s,

або

x = x0 + vt,

де x0 — початкова координата тіла.

Рис. 40

Якщо тіло рухається протилежно до напряму обраної осі ОХ, то остання залежність набуває вигляду:

x = x0 - vt.

Наведені вище три останні рівняння називають рівняннями рівномірного прямолінійного руху тіла.

2. З метою унаочнення і кращого розуміння закономірностей рівномірного прямолінійного руху побудуємо графік залежності координати тіла від часу, який називають графіком руху тіла. Розглянемо наступний приклад. Нехай у початковий момент координата автомобіля становила 4 м (х0 = 4 м), а швидкість руху дорівнювала 0,5 м/с і з часом не змінювалася. Тоді рівняння його руху матиме вигляд:

х = 4 + 0,5t.

У математиці, як відомо, таку залежність називають лінійною функцією і її графіком буде пряма лінія. Для побудови останньої досить спочатку на графік нанести положення двох будь-яких точок, а потім через них провести пряму. При t = 0, х = 4 м, при t = 2 с, х = 5 м. На рис. 41 зображено графік руху автомобіля.

Рис. 41

3. Для розглядуваного випадку можна також побудувати графік залежності шляху від часу, який виражається формулою:

l = 0,5t, що є прямою пропорційною залежністю. Її графіком, як відомо, є пряма лінія. При t = 0, l = 0; при t = 4 с, l = 2 м. Відповідний графік шляху зображено на рис. 42, а). Для тіла, швидкість якого більша ніж 0,5 м/с, графік шляху йтиме стрімкіше (рис. 42, б), так само йде графік залежності модуля переміщення s від часу t.

Рис. 42

4. Графік швидкості. Для будь-якого моменту часу швидкість v = 0,5 м/с. Відповідний графік зображено на рис. 43.

Рис. 43

Запитання для самоперевірки

1. Що таке рівняння руху? Як його можна записати для рівномірного прямолінійного руху?

2. Що таке графік руху тіла?

3. Як можна графічно зобразити залежність координати від часу для тіла, яке рухається рівномірно прямолінійно?

4. Який вигляд має графік шляху для рівномірного прямолінійного руху?

Завдання 10

1. Визначте швидкість тіла, графік шляху якого зображено на рис. 42 лінією б.

2. Визначте шлях, пройдений тілом за 4 с, скориставшись графіком швидкості (рис. 43).





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити