Za ruch nierówny uważa się ruch ze zmienną prędkością. Prędkość może zmieniać się w kierunku. Możemy stwierdzić, że każdy ruch NIE wzdłuż prostej ścieżki jest nierówny. Na przykład ruch ciała po okręgu, ruch ciała rzuconego w dal itp.

Prędkość może się różnić w zależności od wartości liczbowej. Ten ruch będzie również nierówny. Szczególnym przypadkiem takiego ruchu jest ruch jednostajnie przyspieszony.

Czasami występuje nierówny ruch, który polega na naprzemienności różne rodzaje ruchy, np. najpierw autobus przyspiesza (ruch jednostajnie przyspieszony), następnie porusza się równomiernie przez pewien czas, a następnie zatrzymuje się.

Chwilowa prędkość

Nierówny ruch można scharakteryzować jedynie szybkością. Ale prędkość zawsze się zmienia! Można zatem mówić jedynie o prędkości w danym momencie. Podczas podróży samochodem prędkościomierz co sekundę pokazuje chwilową prędkość ruchu. Ale w tym przypadku czas należy skrócić nie do sekundy, ale należy wziąć pod uwagę znacznie krótszy okres czasu!

Średnia prędkość

Jaka jest średnia prędkość? Błędem jest sądzić, że należy dodać wszystkie prędkości chwilowe i podzielić przez ich liczbę. To najczęstsze błędne przekonanie na temat średniej prędkości! Średnia prędkość to podziel całą podróż przez czas jej trwania. I nie jest to ustalane w żaden inny sposób. Biorąc pod uwagę ruch samochodu, można oszacować jego średnią prędkość w pierwszej połowie podróży, w drugiej i przez całą podróż. W tych obszarach średnie prędkości mogą być takie same lub różne.

W przypadku wartości średnich na górze rysowana jest pozioma linia.

Średnia prędkość poruszania się. Średnia prędkość jazdy

Jeżeli ruch ciała nie jest prostoliniowy, to droga przebyta przez ciało będzie większa niż jego przemieszczenie. W tym przypadku średnia prędkość ruchu różni się od średniej prędkość względem ziemi. Prędkość względem ziemi jest skalarem.

Najważniejszą rzeczą do zapamiętania

1) Definicja i rodzaje ruchu nierównego;
2) Różnica między prędkością średnią i chwilową;
3) Reguła wyznaczania średniej prędkości

Często trzeba rozwiązać problem, w którym cała ścieżka jest podzielona równy odcinków, podane są średnie prędkości na każdym odcinku, należy znaleźć średnią prędkość na całej trasie. Złą decyzją będzie dodanie średnich prędkości i podzielenie przez ich liczbę. Poniżej znajduje się wzór, który można wykorzystać do rozwiązania takich problemów.

Prędkość chwilową można określić za pomocą wykresu ruchu. Chwilową prędkość ciała w dowolnym punkcie wykresu wyznacza się na podstawie nachylenia stycznej do krzywej w odpowiednim punkcie. Prędkość chwilowa to tangens kąta nachylenia stycznej do wykresu funkcji.

Ćwiczenia

Podczas prowadzenia samochodu odczyty prędkościomierza były dokonywane co minutę. Czy na podstawie tych danych można określić średnią prędkość samochodu?

Nie jest to możliwe, gdyż w ogólnym przypadku wartość prędkości średniej nie jest równa średniej arytmetycznej wartości prędkości chwilowych. Ale droga i czas nie są podane.

Jaką zmienną prędkość wskazuje prędkościomierz samochodu?

Blisko natychmiastowości. Blisko, bo okres czasu powinien być nieskończenie mały, a przy odczytach z prędkościomierza nie da się w ten sposób ocenić czasu.

W jakim przypadku prędkość chwilowa i średnia są sobie równe? Dlaczego?

Z równomiernym ruchem. Ponieważ prędkość się nie zmienia.

Prędkość poruszania się młotka po uderzeniu wynosi 8 m/s. Jaka to prędkość: średnia czy chwilowa?

W prawdziwe życie Bardzo trudno jest spotkać się z ruchem jednostajnym, ponieważ obiekty świata materialnego nie mogą poruszać się z tak dużą dokładnością, a nawet przez długi czas, dlatego zwykle w praktyce stosuje się bardziej realistyczną koncepcję fizyczną, która charakteryzuje ruch określonego ciała w przestrzeni i czasie.

Notatka 1

Ruch nierówny charakteryzuje się tym, że ciało może przemieszczać się po tych samych lub różnych drogach w równych odstępach czasu.

Aby w pełni zrozumieć ten rodzaj ruchu mechanicznego, wprowadzono dodatkowe pojęcie prędkości średniej.

Średnia prędkość

Definicja 1

Prędkość średnia to wielkość fizyczna równa stosunkowi całej drogi przebytej przez ciało do całkowitego czasu ruchu.

Wskaźnik ten jest rozpatrywany w konkretnym obszarze:

$\upsilon = \frac(\Delta S)(\Delta t)$

Przez tę definicjęśrednia prędkość jest wielkością skalarną, ponieważ czas i odległość są wielkościami skalarnymi.

Średnią prędkość można wyznaczyć za pomocą równania przemieszczenia:

Średnią prędkość w takich przypadkach uważa się za wielkość wektorową, ponieważ można ją wyznaczyć poprzez stosunek wielkości wektorowej do wielkości skalarnej.

Średnia prędkość ruchu i średnia prędkość podróży charakteryzują ten sam ruch, ale są to różne wielkości.

Zwykle przy obliczaniu średniej prędkości popełniany jest błąd. Polega ona na tym, że pojęcie prędkości średniej zastępuje się czasem średnią arytmetyczną prędkości ciała. Wada ta jest dozwolona w różnych obszarach ruchu ciała.

Średniej prędkości ciała nie można określić za pomocą średniej arytmetycznej. Do rozwiązywania problemów stosuje się równanie średniej prędkości. Za jego pomocą można znaleźć średnią prędkość ciała na danym obszarze. Aby to zrobić, podziel całą drogę przebytą przez ciało przez całkowity czas ruchu.

Nieznaną ilość $\upsilon$ można wyrazić w innych. Są wyznaczani:

$L_0$ i $\Delta t_0$.

Otrzymujemy wzór, według którego przeprowadzane jest poszukiwanie nieznanej ilości:

$L_0 = 2 ∙ L$ i $\Delta t_0 = \Delta t_1 + \Delta t_2$.

Rozwiązując długi łańcuch równań, można dojść do pierwotnej wersji poszukiwania średniej prędkości ciała na określonym obszarze.

Przy ciągłym ruchu prędkość ciała również stale się zmienia. Ruch taki powoduje powstanie wzorca, w którym prędkość w kolejnych punktach trajektorii różni się od prędkości obiektu w punkcie poprzednim.

Chwilowa prędkość

Prędkość chwilowa to prędkość w danym okresie czasu w określonym punkcie trajektorii.

Prędkość średnia ciała będzie się bardziej różnić od prędkości chwilowej w przypadkach, gdy:

• jest większy niż przedział czasu $\Delta t$;
• to mniej niż okres czasu.

Definicja 2

Prędkość chwilowa to wielkość fizyczna, który jest równy stosunkowi małego ruchu na określonym odcinku trajektorii lub drogi przebytej przez ciało do krótkiego okresu czasu, w którym ten ruch był wykonywany.

Prędkość chwilowa staje się wielkością wektorową, gdy mówimy o średniej prędkości ruchu.

Prędkość chwilowa staje się wielkością skalarną, gdy mówimy o średniej prędkości ścieżki.

W przypadku ruchu nierównego zmiana prędkości ciała następuje w równych odstępach czasu o równą wielkość.

Ruch jednostajny ciała występuje w chwili, gdy prędkość ciała zmienia się o równą wartość w dowolnych równych okresach czasu.

Rodzaje nierównego ruchu

Przy nierównym ruchu prędkość ciała stale się zmienia. Istnieją główne rodzaje nierównego ruchu:

• ruch w kręgu;
• ruch ciała rzuconego w dal;
• ruch równomiernie przyspieszony;
• jednolite zwolnione tempo;
• ruch jednolity
• nierówny ruch.

Prędkość może się różnić w zależności od wartości liczbowej. Taki ruch jest również uważany za nierówny. Ruch jednostajnie przyspieszony uważany jest za szczególny przypadek ruchu nierównego.

Definicja 3

Ruch nierównomiernie zmienny to ruch ciała, gdy prędkość obiektu nie zmienia się o określoną wartość w nierównych okresach czasu.

Ruch jednakowo zmienny charakteryzuje się możliwością zwiększania lub zmniejszania prędkości ciała.

Ruch nazywamy jednostajnie powolnym, gdy prędkość ciała maleje. Ruch jednostajnie przyspieszony to ruch, w którym prędkość ciała wzrasta.

Przyśpieszenie

Dla ruchu nierównego wprowadzono jeszcze jedną cechę. Ta wielkość fizyczna nazywa się przyspieszeniem.

Przyspieszenie jest wektorową wielkością fizyczną równą stosunkowi zmiany prędkości ciała do czasu, w którym ta zmiana nastąpiła.

$a=\frac(\upsilon)(t)$

Przy ruchu równomiernie naprzemiennym nie ma zależności przyspieszenia od zmiany prędkości ciała, a także od czasu zmiany tej prędkości.

Przyspieszenie wskazuje ilościową zmianę prędkości ciała w określonej jednostce czasu.

Aby otrzymać jednostkę przyspieszenia należy do klasycznego wzoru na przyspieszenie wstawić jednostki prędkości i czasu.

W rzucie na oś współrzędnych 0X równanie przyjmie następującą postać:

$υx = υ0x + ax ∙ \Delta t$.

Jeśli znasz przyspieszenie ciała i jego prędkość początkową, możesz w każdej chwili wyznaczyć prędkość z wyprzedzeniem. ten moment czas.

Wielkość fizyczna równa stosunkowi drogi przebytej przez ciało w określonym czasie do czasu trwania tego okresu to średnia prędkość jazdy. Średnią prędkość jazdy wyraża się jako:

• ilość skalarna;
• wartość nieujemna.

Średnia prędkość jest przedstawiona w postaci wektorowej. Skierowany jest tam, gdzie kierowany jest ruch ciała w określonym przedziale czasu.

Moduł średniej prędkości jest równy średniej prędkości jazdy w przypadkach, gdy ciało przez cały czas poruszało się w jednym kierunku. Moduł średniej prędkości maleje do średniej prędkości jazdy, jeśli w trakcie ruchu ciało zmieni kierunek ruchu.

Ruch krzywoliniowy równomiernie przyspieszony

Ruchy krzywoliniowe to ruchy, których trajektorie nie są proste, ale linie zakrzywione. Planety i wody rzek poruszają się po krzywoliniowych trajektoriach.

Ruch krzywoliniowy jest zawsze ruchem z przyspieszeniem, nawet jeśli wartość bezwzględna prędkości jest stała. Ruch krzywoliniowy ze stałym przyspieszeniem odbywa się zawsze w płaszczyźnie, w której znajdują się wektory przyspieszeń i prędkości początkowe punktu. W przypadku ruchu krzywoliniowego ze stałym przyspieszeniem w płaszczyźnie xOy rzuty vx i vy jego prędkości na osie Ox i Oy oraz współrzędne x i y punktu w dowolnej chwili t wyznaczają wzory

Nierówny ruch. Ostra prędkość

Żadne ciało nie porusza się ze stałą prędkością przez cały czas. Kiedy samochód zaczyna się poruszać, porusza się coraz szybciej. Przez chwilę może poruszać się równomiernie, ale potem zwalnia i zatrzymuje się. W tym przypadku samochód pokonuje różne odległości w tym samym czasie.

Ruch, podczas którego ciało pokonuje różne długości torów w równych odstępach czasu, nazywa się nierównym. Przy takim ruchu prędkość nie pozostaje niezmieniona. W tym przypadku możemy mówić jedynie o prędkości średniej.

Prędkość średnia pokazuje odległość, jaką przebywa ciało w jednostce czasu. Jest równy stosunkowi przemieszczenia ciała do czasu ruchu. Prędkość średnią, podobnie jak prędkość ciała w ruchu jednostajnym, mierzy się w metrach podzielonych przez sekundę. Aby dokładniej scharakteryzować ruch, w fizyce wykorzystuje się prędkość chwilową.

Prędkość ciała w danym momencie lub w danym punkcie trajektorii nazywa się prędkością chwilową. Prędkość chwilowa jest wielkością wektorową i jest skierowana w taki sam sposób, jak wektor przemieszczenia. Prędkość chwilową można zmierzyć za pomocą prędkościomierza. W systemie międzynarodowym prędkość chwilową mierzy się w metrach podzielonych przez sekundę.

prędkość ruchu punktu jest nierówna

Ruch ciała po okręgu

Ruch krzywoliniowy jest bardzo powszechny w przyrodzie i technologii. Jest bardziej złożona niż linia prosta, ponieważ istnieje wiele zakrzywionych trajektorii; ruch ten jest zawsze przyspieszany, nawet jeśli moduł prędkości się nie zmienia.

Jednak ruch po dowolnej zakrzywionej ścieżce można w przybliżeniu przedstawić jako ruch po łukach koła.

Kiedy ciało porusza się po okręgu, kierunek wektora prędkości zmienia się z punktu na punkt. Dlatego też, gdy mówią o prędkości takiego ruchu, mają na myśli prędkość chwilową. Wektor prędkości jest skierowany stycznie do okręgu, a wektor przemieszczenia wzdłuż cięciw.

Ruch jednostajny po okręgu to ruch, podczas którego nie zmienia się moduł prędkości ruchu, zmienia się jedynie jej kierunek. Przyspieszenie takiego ruchu jest zawsze skierowane do środka okręgu i nazywa się dośrodkowym. Aby obliczyć przyspieszenie ciała poruszającego się po okręgu, należy podzielić kwadrat prędkości przez promień okręgu.

Oprócz przyspieszenia ruch ciała po okręgu charakteryzuje się następującymi wielkościami:

Okres obrotu ciała to czas, w którym ciało wykonuje jeden pełny obrót. Okres obrotu jest oznaczony literą T i mierzony w sekundach.

Częstotliwość obrotu ciała to liczba obrotów w jednostce czasu. Czy prędkość obrotowa jest oznaczona literą? i jest mierzona w hercach. Aby znaleźć częstotliwość, należy podzielić ją przez okres.

Prędkość liniowa to stosunek ruchu ciała do czasu. Aby wyznaczyć prędkość liniową ciała po okręgu, należy podzielić obwód przez okres (obwód wynosi 2Ω pomnożony przez promień).

Prędkość kątowa jest wielkością fizyczną równą stosunkowi kąta obrotu promienia okręgu, po którym porusza się ciało, do czasu ruchu. Prędkość kątowa jest oznaczona literą? i jest mierzona w radianach podzielonych na sekundę. Czy możesz znaleźć prędkość kątową, dzieląc 2? na okres. Prędkość kątowa i prędkość liniowa między sobą. Aby znaleźć prędkość liniową, należy pomnożyć prędkość kątową przez promień okręgu.

Rysunek 6. Ruch po okręgu, wzory.

Ruch mechaniczny to zmiana położenia ciała w przestrzeni w czasie względem innych ciał.

Na podstawie definicji fakt ruchu ciała można ustalić poprzez porównanie jego położenia w kolejnych momentach czasu z położeniem innego ciała, które nazywamy ciałem odniesienia.

Zatem obserwując piłkę na boisku można powiedzieć, że zmienia ona swoje położenie względem bramki lub względem stopy piłkarza.Piłka tocząca się po podłodze zmienia swoje położenie względem podłoża. Budynek mieszkalny pozostaje w spoczynku względem Ziemi, ale zmienia swoje położenie względem Słońca.

Mechaniczna ścieżka ruchu

Trajektoria- To jest linia, wzdłuż której porusza się ciało. Na przykład ślad samolotu na niebie i ślad łzy na policzku to trajektorie ruchu ciała. Trajektorie ruchu mogą być proste, zakrzywione lub łamane. Ale długość trajektorii, czyli suma długości, to droga, którą przebywa ciało.

Trasa oznaczona jest literą S. Liczona jest w metrach, centymetrach i kilometrach.

Istnieją inne jednostki miary długości.

Rodzaje ruchu mechanicznego: ruch równomierny i nierówny