Рівняння рівноприскореного прямолінійного руху.
Рівноприскореним називають рух, при якому його швидкість за будь-які рівні проміжки часу змінюється однаково. При цьому прискорення є величиною сталою. Тобто, а = const.
Швидкість тіла у будь-який момент часу можна визначити за формулою миттєвої швидкості:
V = V0 + аt
Переміщення при рівноприскореному прямолінійному русі визначається за формулою шляху:
S = V0t + аt2/2
Формули миттєвої швидкості і шляху називають рівняннями рівноперемінного прямолінійного руху.
При користуванні цими формулами необхідно пам’ятати, що переміщення, швидкість і прискорення можуть бути як додатними, так і від’ємними.
Переміщення при рівноприскореному русі можна також визначати за формулою:
Координату тіла у будь-який момент часу визначають за формулою:
х = х0 + S = х0 + V0t + аt2/2.
Графік проекції прискорення ах = ах(t) при рівноприскореному (ах = const) русі тіла наведено на рис. 7.
Графік проекції швидкості Vх = Vх(t) при рівноприскореному русі наведено на рис. 8. Залежно від значень проекцій початкової швидкості Voх і прискорення ах графік матиме такий вигляд:
1 при Voх > 0, ах > 0;
2 при Voх > 0, ах < 0;
3 при Voх < 0, ах > 0;
4 при Voх < 0, ах < 0.
Задача 5. Потяг через 10 с після початку руху набуває швидкості 0,6 м/с. Через який проміжок часу швидкість потягу стане дорівнювати 3 м/с?
Задача 6. Через скільки секунд після відходу потягу від станції метро його швидкість досягне значення 75 км/год, якщо його прискорення при розгоні дорівнює 1 м/с2? Який шлях пройде потяг за час розгону?
Задача 7. Потяг, що рухався на початку гальмування з прискоренням 0,4 м/с2, зупинився через 25 с. Знайти швидкість на початку гальмування та гальмівний шлях.
Задача 8. Потяг почав гальмування з прискоренням 0,1 м/с2. Який шлях до зупинки пройшов потяг і за який час, якщо в момент гальмування швидкість дорівнювала 20 м/с?
Задача 9. Від зупинки одночасно відходять автобус і тролейбус. Прискорення тролейбуса вдвічі більше аніж автобуса. Порівняти шляхи, пройдені автобусом і тролейбусом за один і той самий час, та набуті ними швидкості.
Д. З.: 1. §§ 9 – 12 і задачі, що залишилися нерозв’язаними на занятті.
- Розділ 1. Механіка.
- Тема 1.1 Кінематика. Заняття 1. Вступ. Основні поняття кінематики.
- Зародження та розвиток фізики як науки.
- Роль фізики у житті людини та в розвитку суспільства.
- Методи наукового пізнання.
- Основні поняття кінематики.
- Скалярні та векторні величини. Дії над векторами.
- Заняття 2. Прямолінійний рух.
- Рівномірний прямолінійний рух.
- Швидкість руху. Рівняння рівномірного прямолінійного руху.
- Закон додавання швидкостей.
- Заняття 3. Рівноприскорений прямолінійний рух.
- Нерівномірний рух. Середня швидкість. Миттєва швидкість.
- Прискорення.
- Рівняння рівноприскореного прямолінійного руху.
- Заняття 4. Вільне падіння тіл. Рух тіла по колу.
- Вільне падіння тіл. Прискорення вільного падіння.
- Рівняння вільного падіння.
- Рівняння вільного падіння тіла коли:
- Рівномірний рух тіла по колу. Період і частота обертання.
- Кутова і лінійна швидкість.
- Доцентрове прискорення.
- Тема 1.2 Динаміка. Заняття 5. Закони Ньютона.
- Перший закон Ньютона. Інерціальна система відліку.
- Інерція та інертність. Маса.
- Сила. Другий закон Ньютона.
- Третій закон Ньютона.
- Заняття 6. Сила тяжіння.
- Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння.
- Вага і невагомість. Штучні супутники Землі.
- Заняття 7. Деформація тіл. Сили пружності та тертя.
- Деформація тіл. Механічні властивості твердих тіл.
- 2. Сила пружності. Закон Гука.
- Сили тертя.
- Заняття 8. Рух тіла під дією кількох сил. Рівновага тіл.
- Рух тіла під дією кількох сил.
- Рівновага тіл, що не обертаються.
- Рівновага тіл, що мають вісь обертання.
- Тема 1.3 Закони збереження. Заняття 9. Закон збереження імпульсу.
- Імпульс тіла.
- Закон збереження імпульсу.
- Реактивний рух.
- Заняття 10. Закон збереження механічної енергії.
- Механічна енергія.
- 2. Кінетична і потенціальна енергія.
- 3. Закон збереження енергії в механічних процесах.
- Розділ 2. Молекулярна фізика.
- Тема 2.1 Властивості газів, рідин, твердих тіл. Заняття 11. Основи молекулярно- кінетичної теорії.
- Основні положення молекулярно- кінетичної теорії.
- Розміри і маси молекул та атомів. Кількість речовини.
- Маси атомів деяких хімічних елементів
- Тепловий рух молекул.
- Взаємодія молекул речовини.
- Заняття 12. Ідеальний газ.
- Температура та її вимірювання.
- Властивості газів. Модель ідеального газу.
- Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії.
- Рівняння стану ідеального газу.
- Заняття 13. Газові закони.
- Рівняння Менделєєва-Клапейрона.
- Ізопроцеси в газі.
- Заняття 14. Властивості пари.
- Пароутворення і конденсація.
- Насичена і ненасичена пара.
- Кипіння рідини.
- Вологість повітря. Точка роси.
- Вимірювання вологості повітря.
- Заняття 15. Властивості рідин.
- Поверхневий натяг.
- Змочування. Капілярні явища.
- Заняття 16. Властивості твердих тіл.
- Кристалічні та аморфні тіла.
- Аморфні тіла.
- Рідкі кристали.
- Полімери.
- Лабораторна робота №4. Вимірювання відносної вологості повітря.
- Тема 2.2 Основи термодинаміки. Заняття 17. Внутрішня енергія тіл. Перший закон термодинаміки.
- Внутрішня енергія тіл.
- Два способи зміни внутрішньої енергії тіла.
- Перший закон (початок) термодинаміки.
- Заняття 18. Робота газу у термодинамічному процесі..
- Робота газу.
- Адіабатний процес.
- Заняття 19. Теплові машини.
- Теплові машини. Холодильна машина.
- Необоротність теплових процесів.
- Додатки
- Плавлення твердих тіл
- Перелік літератури
- Л.С. Жданов, г.Л. Жданова. Физика для средних специальных заведений – м.: Наука, 1984.
- Сборник задач и вопросов по физике для средних специальных заведений / Под ред. Р.А. Гладковой – м.: Наука, 1988.