Одним из частых видов движений, происходящих в Природе, является равноускоренное движение. Рассмотрим особенности определения скорости при равноускоренном движении.
Мгновенная скорость при равноускоренном движении
Мгновенную скорость при равноускоренном движении можно найти из формулы ускорения, перенеся все известные величины в правую часть:
$$overrightarrow v = overrightarrow v_0 + overrightarrow a t$$
Это основная формула скорости при равноускоренном движении.
В случае прямолинейного движения все векторы направлены вдоль одной прямой, модули проекций равны модулям векторов. В случае движения на плоскости – необходимо рассматривать проекции на каждую ось.
График скорости при равноускоренном движении
Из приведенной формулы скорости можно сделать важные выводы относительно ее графика.
- График скорости представляет собой прямую. Значение скорости монотонно возрастает или убывает.
- График скорости восходящий для положительного ускорения и нисходящий для отрицательного.
- Если тело двигалось с начальной скоростью $v_0$, то график скорости пересекает ось ординат в точке с координатой $v_0$. Если начальная скорость тела равна нулю, график скорости пересечет начало координат.
Еще одно важное заключение можно сделать, если учесть, что площадь фигуры, ограниченной графиком скорости и осью абсцисс, равна пройденному пути. Эта фигура в общем случае представляет собой трапецию, где высота – это значение времени, а основания – это значения скорости, линейно зависящие от времени. При перемножении этих величин мы получим значение, зависящее от квадрата времени. То есть, пройденный путь при равноускоренном движении пропорционален квадрату времени.
Наиболее частым равноускоренным движением, которое встречается в Природе, является свободное падение тел в первые секунды полета, когда сопротивление воздуха пренебрежительно мало.
Что мы узнали?
При равноускоренном движении скорость монотонно возрастает или убывает со временем. График скорости равноускоренного движения представляет собой прямую, восходящую, если проекция ускорения положительна, или нисходящую, если проекция ускорения отрицательна.
