Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Zapisz jako PDF Udostępnij materiał

Warto przeczytać

Ruchy można podzielić ze względu na: tor ruchu oraz zależność prędkości od czasu.

Tor ruchutor ruchuTor ruchu to linia, po której porusza się ciało. Wyróżnia się ruchy prostoliniowekrzywoliniowe. Przykładem ruchu krzywoliniowego jest ruch po okręgu.

Ze względu na zmiany prędkości wyróżnia się: ruchy jednostajne i zmienne. Ruch jednostajnie zmienny jest szczególnym przypadkiem ruchu zmiennego.

Ruch jednostajny prostoliniowyruch jednostajny prostoliniowyRuch jednostajny prostoliniowy to ruch po linii prostej ze stałą prędkością, czyli ruch, w którym wektor prędkości jest stały (ma stałą wartość, kierunek i zwrot).

Wykresem zależności drogi od czasu s(t) w ruchu jednostajnym prostoliniowym jest linia prosta, opisana równaniem

s=vt

gdzie s - droga, t – czas, w którym została przebyta droga s, v – wartość prędkości.

R1M1TITmQHx42
Rys. 1. Wykres zależności drogi od czasu ciała poruszającego się ruchem jednostajnym prostoliniowym z prędkością o wartości v=2ms

Ruch zmienny to ruch, w którym zmienia się prędkość. Może to być zmiana wartości prędkości, kierunku czy zwrotu.

Ruch jednostajnie zmienny prostoliniowyruch jednostajnie zmienny prostoliniowyRuch jednostajnie zmienny prostoliniowy to ruch po linii prostej, w którym przyspieszenie jest stałe (ma stałą wartość, kierunek i zwrot). Wektor przyspieszenia leży na prostej, po której porusza się ciało.

Zależność wartości prędkości od czasu w ruchu jednostajnie zmiennym opisuje równanie

v=v0+at

gdzie v0 – początkowa wartość prędkości, a – wartość przyspieszenia, t – czas ruchu, w którym wartość prędkości zmienia się od v0 do v.

Ruch jednostajnie zmienny dzielimy na: ruch jednostajnie przyspieszony (wartość prędkości jednostajnie rośnie) i  ruch jednostajnie opóźniony (wartość prędkości jednostajnie maleje).

Ponieważ wartość przyspieszenia, czyli długość wektora przyspieszenia, jest liczbą dodatnią, do obliczenia wartości prędkości w ruchu jednostajnie opóźnionym stosuje się zależność:

v=v0at
R1XwO7cYiPyY6
Rys. 2. Przykładowe wykresy zależności wartości prędkości od czasu w ruchu jednostajnie zmiennym

Zależność drogi s od czasu w ruchu jednostajnie zmiennym jest opisana funkcją kwadratową:

s=s0+v0t+at22

gdzie s0 – droga w chwili t=0,  v0 – początkowa wartość prędkości, a – wartość przyspieszenia, t – czas przebycia drogi s.

Do obliczania drogi w ruchu jednostajnie opóźnionym stosuje się zależność:

s=s0+v0tat22
R1VfcDKMiwhF1
Rys. 3. Wykresem zależności drogi od czasu w ruchu jednostajnie zmiennym jest parabola

Ruch jednostajny po okręguruch jednostajny po okręguRuch jednostajny po okręgu to taki ruch, w którym torem jest okrąg, a wartość prędkości jest stała.

W ruchu tym występuje przyspieszenie dośrodkowe, związane ze zmianą kierunku wektora prędkości.

RXaqf2KMsM1mD
Rys. 4. W ruchu jednostajnym po okręgu wartość prędkości jest stała, ale wektor prędkości ciągle zmienia kierunek (jest styczny do okręgu, czyli prostopadły do promienia)

Słowniczek

układ odniesienia
układ odniesienia

(ang. frame of reference) – (co najmniej) jeden fizyczny obiekt (ciało), względem którego opisujemy ruch.

względność ruchu
względność ruchu

(ang. relativity of motion) – cecha ruchu polegająca na tym, że jego opis zależy od wyboru układu odniesienia.

przemieszczenie
przemieszczenie

(ang. displacement) – wektor łączący kolejne położenia poruszającego się punktu.

tor ruchu
tor ruchu

(ang. trajectory) – krzywa zakreślana przez poruszające się ciało.

droga
droga

(ang. path length, distance) – długość toru ruchu.

prędkość
prędkość

(ang. velocity) – wielkość wektorowa równa stosunkowi wektora przemieszczenia Δr poruszającego się ciała do czasu Δt ( Δt0), w którym ono nastąpiło.

v=ΔrΔt
przyspieszenie
przyspieszenie

(ang. acceleration) – wielkość wektorowa, stosunek przyrostu wektora prędkości Δv poruszającego się ciała do czasu Δt (Δt0), w którym nastąpiła zmiana prędkości.

a=ΔvΔt

Długość wektora przyspieszenia określa szybkość zmiany prędkości.

szybkość średnia
szybkość średnia

(ang. average speed) – wielkość skalarna, stosunek drogi s do czasu jej przebycia t:

vśr=st
ruch jednostajny prostoliniowy
ruch jednostajny prostoliniowy

(ang. uniform linear motion) - ruch po linii prostej, w którym wektor prędkości jest stały (nie zmienia się jego wartość, kierunek i zwrot).

ruch jednostajnie zmienny prostoliniowy
ruch jednostajnie zmienny prostoliniowy

 (ang. uniformly accelerated linear motion) - ruch po linii prostej, w którym wektor przyspieszenia jest stały (nie zmienia się jego wartość, kierunek i zwrot).

ruch jednostajny po okręgu
ruch jednostajny po okręgu

(ang. uniform circular motion) - ruch po okręgu, w którym wartość prędkości jest stała.