La velocità di un corpo durante un movimento irregolare. Velocità, accelerazione, moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato Formule per lo spostamento del moto rettilineo non uniforme

17.10.2021

Rotolamento del corpo lungo un piano inclinato (Fig. 2);

Riso. 2. Rotolamento del corpo lungo un piano inclinato ()

Caduta libera (Fig. 3).

Tutti questi tre tipi di movimento non sono uniformi, cioè la loro velocità cambia. In questa lezione esamineremo il movimento irregolare.

Movimento uniforme - movimento meccanico in cui un corpo percorre la stessa distanza in periodi di tempo uguali (Fig. 4).

Riso. 4. Movimento uniforme

Il movimento è chiamato irregolare, in cui il corpo percorre percorsi disuguali in periodi di tempo uguali.

Riso. 5. Movimento irregolare

Il compito principale della meccanica è determinare la posizione del corpo in qualsiasi momento. Quando il corpo si muove in modo non uniforme, la velocità del corpo cambia, quindi è necessario imparare a descrivere il cambiamento nella velocità del corpo. Per fare ciò vengono introdotti due concetti: velocità media e velocità istantanea.

Non è sempre necessario tenere conto del fatto di un cambiamento nella velocità di un corpo durante un movimento irregolare; quando si considera il movimento di un corpo su un'ampia sezione del percorso nel suo insieme (la velocità in ogni momento è non importante per noi), è conveniente introdurre il concetto di velocità media.

Ad esempio, una delegazione di scolari viaggia in treno da Novosibirsk a Sochi. La distanza tra queste città in treno è di circa 3.300 km. La velocità del treno appena partito da Novosibirsk era , significa che a metà del viaggio la velocità era così stesso, ma all'ingresso di Sochi [M1]? È possibile, avendo solo questi dati, dire che tempo di viaggio sarà (Fig. 6). Naturalmente no, poiché gli abitanti di Novosibirsk sanno che ci vogliono circa 84 ore per arrivare a Sochi.

Riso. 6. Illustrazione per esempio

Quando si considera il movimento di un corpo su un'ampia sezione del percorso nel suo insieme, è più conveniente introdurre il concetto di velocità media.

Velocità media chiamano il rapporto tra il movimento totale compiuto dal corpo e il tempo durante il quale è stato effettuato questo movimento (Fig. 7).

Riso. 7. Velocità media

Questa definizione non è sempre conveniente. Ad esempio, un atleta corre per 400 m, esattamente un giro. Lo spostamento dell’atleta è 0 (Fig. 8), ma comprendiamo che la sua velocità media non può essere zero.

Riso. 8. Lo spostamento è 0

In pratica, viene spesso utilizzato il concetto di velocità media al suolo.

Velocità media al suoloè il rapporto tra il percorso totale percorso dal corpo e il tempo durante il quale è stato percorso il percorso (Fig. 9).

Riso. 9. Velocità media al suolo

Esiste un'altra definizione di velocità media.

velocità media- è la velocità con la quale un corpo deve muoversi uniformemente per percorrere una determinata distanza nello stesso tempo in cui l'ha percorsa, muovendosi in modo irregolare.

Dal corso di matematica sappiamo qual è la media aritmetica. Per i numeri 10 e 36 sarà pari a:

Per scoprire la possibilità di utilizzare questa formula per trovare la velocità media, risolviamo il seguente problema.

Compito

Un ciclista percorre un pendio alla velocità di 10 km/h impiegandoci 0,5 ore. Poi si scende alla velocità di 36 km/h in 10 minuti. Trova la velocità media del ciclista (Fig. 10).

Riso. 10. Illustrazione del problema

Dato:; ; ;

Trovare:

Soluzione:

Poiché l'unità di misura di queste velocità è km/h, troveremo la velocità media in km/h. Pertanto, non convertiremo questi problemi in SI. Convertiamoci in ore.

La velocità media è:

Il percorso completo () è costituito dal percorso in salita () e in discesa ():

Il percorso per risalire il pendio è:

Il sentiero in discesa è:

Il tempo necessario per percorrere l'intero percorso è:

Risposta:.

In base alla risposta al problema, vediamo che è impossibile utilizzare la formula della media aritmetica per calcolare la velocità media.

Non sempre il concetto di velocità media è utile per risolvere il problema principale della meccanica. Tornando al problema del treno, non si può dire che se la velocità media lungo tutto il percorso del treno è pari a , allora dopo 5 ore sarà a distanza da Novosibirsk.

Viene chiamata la velocità media misurata in un periodo di tempo infinitesimale velocità istantanea del corpo(ad esempio: il tachimetro di un’auto (Fig. 11) indica la velocità istantanea).

Riso. 11. Il tachimetro dell'auto mostra la velocità istantanea

Esiste un'altra definizione di velocità istantanea.

Velocità istantanea– la velocità di movimento del corpo in un dato momento nel tempo, la velocità del corpo in un dato punto della traiettoria (Fig. 12).

Riso. 12. Velocità istantanea

Per comprendere meglio questa definizione, facciamo un esempio.

Lascia che l'auto proceda dritta lungo un tratto di autostrada. Abbiamo un grafico della proiezione dello spostamento in funzione del tempo per un dato movimento (Fig. 13), analizziamo questo grafico.

Riso. 13. Grafico della proiezione dello spostamento in funzione del tempo

Il grafico mostra che la velocità dell'auto non è costante. Diciamo che devi trovare la velocità istantanea di un'auto 30 secondi dopo l'inizio dell'osservazione (nel punto UN). Utilizzando la definizione di velocità istantanea, troviamo l'entità della velocità media nell'intervallo di tempo da a . Per fare ciò, considera un frammento di questo grafico (Fig. 14).

Riso. 14. Grafico della proiezione dello spostamento in funzione del tempo

Per verificare la correttezza del rilevamento della velocità istantanea, troviamo il modulo della velocità media per l'intervallo di tempo da a , per questo consideriamo un frammento del grafico (Fig. 15).

Riso. 15. Grafico della proiezione dello spostamento in funzione del tempo

Calcoliamo la velocità media in un dato periodo di tempo:

Abbiamo ottenuto due valori della velocità istantanea dell'auto 30 secondi dopo l'inizio dell'osservazione. Più accurato sarà il valore in cui l'intervallo di tempo è più piccolo. Se riduciamo maggiormente l'intervallo di tempo in esame, allora la velocità istantanea dell'auto in quel punto UN verranno determinati con maggiore precisione.

La velocità istantanea è una grandezza vettoriale. Pertanto, oltre a trovarlo (trovare il suo modulo), è necessario sapere come è diretto.

(a ) – velocità istantanea

La direzione della velocità istantanea coincide con la direzione del movimento del corpo.

Se un corpo si muove curvilineo, la velocità istantanea è diretta tangenzialmente alla traiettoria in un dato punto (Fig. 16).

Esercizio 1

La velocità istantanea () può cambiare solo in direzione, senza cambiare in grandezza?

Soluzione

Per risolvere questo problema, considerare il seguente esempio. Il corpo si muove lungo un percorso curvo (Fig. 17). Segniamo un punto sulla traiettoria del movimento UN e periodo B. Notiamo la direzione della velocità istantanea in questi punti (la velocità istantanea è diretta tangenzialmente al punto della traiettoria). Lascia che le velocità e siano uguali in grandezza e pari a 5 m/s.

Risposta: Forse.

Compito 2

Può la velocità istantanea cambiare solo in grandezza, senza cambiare direzione?

Soluzione

Riso. 18. Illustrazione del problema

La Figura 10 lo mostra al punto UN e al punto B la velocità istantanea è nella stessa direzione. Se un corpo si muove uniformemente accelerato, allora .

Risposta: Forse.

In questa lezione abbiamo iniziato a studiare il movimento irregolare, cioè il movimento con velocità variabile. Le caratteristiche del movimento irregolare sono la velocità media e istantanea. Il concetto di velocità media si basa sulla sostituzione mentale del movimento irregolare con quello uniforme. A volte il concetto di velocità media (come abbiamo visto) è molto conveniente, ma non è adatto a risolvere il problema principale della meccanica. Viene quindi introdotto il concetto di velocità istantanea.

Bibliografia

G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotskij. Fisica 10. - M.: Educazione, 2008.
AP Rymkevich. Fisica. Libro dei problemi 10-11. - M.: Otarda, 2006.
O.Ya. Savchenko. Problemi di fisica. - M.: Nauka, 1988.
AV. Peryshkin, V.V. Krauklis. Corso di fisica. T. 1. - M.: Stato. insegnante ed. min. educazione della RSFSR, 1957.

Portale Internet “School-collection.edu.ru” ().
Portale Internet “Virtulab.net” ().

Compiti a casa

Domande (1-3, 5) alla fine del paragrafo 9 (pag. 24); G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotskij. Fisica 10 (vedi elenco letture consigliate)
È possibile, conoscendo la velocità media in un certo periodo di tempo, trovare lo spostamento compiuto da un corpo in qualsiasi parte di questo intervallo?
Qual è la differenza tra la velocità istantanea durante il movimento lineare uniforme e la velocità istantanea durante il movimento irregolare?
Durante la guida di un'auto, le letture del tachimetro venivano rilevate ogni minuto. È possibile determinare la velocità media di un'auto da questi dati?
Il ciclista ha percorso il primo terzo del percorso ad una velocità di 12 km orari, il secondo terzo a 16 km orari e l'ultimo terzo a 24 km orari. Trova la velocità media della bici durante l'intero viaggio. Dai la tua risposta in km/ora

Movimento uniforme– si tratta di un movimento a velocità costante, cioè quando la velocità non cambia (v = const) e non si verificano accelerazioni o decelerazioni (a = 0).

Movimento rettilineo- questo è un movimento in linea retta, cioè la traiettoria del movimento rettilineo è una linea retta.

- questo è un movimento in cui un corpo compie movimenti uguali in intervalli di tempo uguali. Ad esempio, se dividiamo un certo intervallo di tempo in intervalli di un secondo, allora con moto uniforme il corpo percorrerà la stessa distanza per ciascuno di questi intervalli di tempo.

La velocità del movimento rettilineo uniforme non dipende dal tempo e in ogni punto della traiettoria è diretta allo stesso modo del movimento del corpo. Cioè, il vettore spostamento coincide in direzione con il vettore velocità. In questo caso, la velocità media per qualsiasi periodo di tempo è uguale alla velocità istantanea:

Velocità del moto rettilineo uniformeè una quantità vettoriale fisica pari al rapporto tra il movimento di un corpo in qualsiasi periodo di tempo e il valore di questo intervallo t:

V(vettore) = s(vettore) / t

Pertanto, la velocità del movimento rettilineo uniforme mostra quanto movimento fa un punto materiale nell'unità di tempo.

In movimento con moto lineare uniforme è determinato dalla formula:

s(vettore) = V(vettore) t

Distanza percorsa nel moto lineare è uguale al modulo di spostamento. Se la direzione positiva dell'asse OX coincide con la direzione del movimento, allora la proiezione della velocità sull'asse OX è uguale all'entità della velocità ed è positiva:

v x = v, cioè v > 0

La proiezione dello spostamento sull’asse OX è pari a:

s = vt = x – x 0

dove x 0 è la coordinata iniziale del corpo, x è la coordinata finale del corpo (o la coordinata del corpo in qualsiasi momento)

Equazione del moto, cioè la dipendenza delle coordinate del corpo dal tempo x = x(t), assume la forma:

Se la direzione positiva dell’asse OX è opposta alla direzione del movimento del corpo, allora la proiezione della velocità del corpo sull’asse OX è negativa, la velocità è inferiore a zero (v< 0), и тогда уравнение движения принимает вид:

4. Movimento ugualmente alternato.

Movimento lineare uniforme- Questo è un caso speciale di movimento irregolare.

Movimento irregolare- questo è un movimento in cui un corpo (punto materiale) compie movimenti disuguali in periodi di tempo uguali. Ad esempio, un autobus urbano si muove in modo non uniforme, poiché il suo movimento consiste principalmente in accelerazione e decelerazione.

Movimento altrettanto alternato- questo è un movimento in cui la velocità di un corpo (punto materiale) cambia ugualmente in periodi di tempo uguali.

Accelerazione di un corpo durante il moto uniforme rimane costante in magnitudo e direzione (a = const).

Il moto uniforme può essere uniformemente accelerato o uniformemente decelerato.

Moto uniformemente accelerato- questo è il movimento di un corpo (punto materiale) con accelerazione positiva, cioè con tale movimento il corpo accelera con accelerazione costante. Nel caso del movimento uniformemente accelerato, il modulo della velocità del corpo aumenta nel tempo e la direzione dell’accelerazione coincide con la direzione della velocità del movimento.

Uguale rallentatore- questo è il movimento di un corpo (punto materiale) con accelerazione negativa, cioè con tale movimento il corpo rallenta in modo uniforme. Nel movimento uniformemente lento, i vettori velocità e accelerazione sono opposti e il modulo di velocità diminuisce nel tempo.

In meccanica, qualsiasi movimento rettilineo è accelerato, quindi il movimento lento differisce dal movimento accelerato solo nel segno della proiezione del vettore accelerazione sull'asse selezionato del sistema di coordinate.

Velocità media variabileè determinato dividendo il movimento del corpo per il tempo durante il quale è stato effettuato questo movimento. L'unità di velocità media è m/s.

Velocità istantaneaè la velocità di un corpo (punto materiale) in un dato istante di tempo o in un dato punto della traiettoria, cioè il limite al quale tende la velocità media al diminuire infinitamente dell'intervallo di tempo Δt:

V=lim(^t-0) ^s/^t

Vettore velocità istantanea il moto uniformemente alternato può essere trovato come derivata prima del vettore spostamento rispetto al tempo:

V(vettore) = s’(vettore)

Proiezione del vettore velocità sull'asse OX:

questa è la derivata della coordinata rispetto al tempo (analogamente si ottengono le proiezioni del vettore velocità su altri assi coordinati).

Accelerazioneè una quantità che determina la velocità di variazione della velocità di un corpo, cioè il limite al quale tende la variazione di velocità con una diminuzione infinita nel periodo di tempo Δt:

a(vettore) = lim(t-0) ^v(vettore)/^t

Vettore accelerazione del moto uniformemente alternato può essere trovato come derivata prima del vettore velocità rispetto al tempo o come derivata seconda del vettore spostamento rispetto al tempo:

a(vettore) = v(vettore)" = s(vettore)"

Considerando che 0 è la velocità del corpo nell'istante iniziale (velocità iniziale), è la velocità del corpo in un dato istante (velocità finale), t è il periodo di tempo durante il quale è avvenuta la variazione di velocità , formula di accelerazione sarà il seguente:

a(vettore) = v(vettore)-v0(vettore)/t

Da qui formula della velocità uniforme in ogni momento:

v(vettore) = v 0 (vettore) + a(vettore)t

Se un corpo si muove rettilineamente lungo l'asse OX di un sistema di coordinate cartesiane rettilinee, coincidente nella direzione con la traiettoria del corpo, la proiezione del vettore velocità su questo asse è determinata dalla formula:

v x = v 0x ± a x t

Il segno “-” (meno) davanti alla proiezione del vettore accelerazione si riferisce al movimento uniformemente lento. Le equazioni per le proiezioni del vettore velocità su altri assi di coordinate sono scritte in modo simile.

Poiché nel moto uniforme l'accelerazione è costante (a = const), il grafico dell'accelerazione è una linea retta parallela all'asse 0t (asse del tempo, Fig. 1.15).

Riso. 1.15. Dipendenza dell'accelerazione del corpo dal tempo.

Dipendenza della velocità dal tempoè una funzione lineare, il cui grafico è una linea retta (Fig. 1.16).

Riso. 1.16. Dipendenza della velocità del corpo dal tempo.

Grafico velocità/tempo(Fig. 1.16) lo dimostra

In questo caso lo spostamento è numericamente pari all’area della figura 0abc (Fig. 1.16).

L'area di un trapezio è uguale al prodotto della metà della somma delle lunghezze delle sue basi e della sua altezza. Le basi del trapezio 0abc sono numericamente uguali:

L'altezza del trapezio è t. Pertanto, l'area del trapezio, e quindi la proiezione dello spostamento sull'asse OX, è uguale a:

Nel caso di moto uniformemente lento, la proiezione dell'accelerazione è negativa e nella formula per la proiezione dello spostamento viene posto prima dell'accelerazione il segno “–” (meno).

Formula generale per determinare la proiezione dello spostamento:

Un grafico della velocità di un corpo in funzione del tempo a varie accelerazioni è mostrato in Fig. 1.17. Il grafico dello spostamento in funzione del tempo per v0 = 0 è mostrato in Fig. 1.18.

Riso. 1.17. Dipendenza della velocità del corpo dal tempo per diversi valori di accelerazione.

Riso. 1.18. Dipendenza del movimento del corpo dal tempo.

La velocità del corpo in un dato istante t 1 è uguale alla tangente dell'angolo di inclinazione tra la tangente al grafico e l'asse del tempo v = tg α, e lo spostamento è determinato dalla formula:

Se il tempo di movimento del corpo è sconosciuto, puoi utilizzare un'altra formula di spostamento risolvendo un sistema di due equazioni:

Formula per la moltiplicazione abbreviata della differenza quadrata ci aiuterà a ricavare la formula per la proiezione dello spostamento:

Poiché la coordinata del corpo in qualsiasi momento è determinata dalla somma della coordinata iniziale e della proiezione dello spostamento, quindi equazione del moto del corpo sarà simile a questo:

Anche il grafico della coordinata x(t) è una parabola (come il grafico degli spostamenti), ma il vertice della parabola nel caso generale non coincide con l'origine. Quando un x< 0 и х 0 = 0 ветви параболы направлены вниз (рис. 1.18).

Velocità media. Nel § 9 abbiamo detto che l'affermazione circa l'uniformità di un dato movimento è vera solo per il grado di accuratezza con cui vengono effettuate le misurazioni. Ad esempio, utilizzando un cronometro, è possibile scoprire che il movimento di un treno, che sembra uniforme in una misurazione approssimativa, risulta essere irregolare in una misurazione più precisa.

Ma quando il treno si avvicina alla stazione, rileveremo l'irregolarità del suo movimento anche senza cronometro. Anche misurazioni approssimative ci mostreranno che gli intervalli di tempo durante i quali un treno viaggia da un palo telegrafico all'altro stanno diventando sempre più lunghi. Con il piccolo grado di precisione fornito dalla misurazione del tempo con un orologio, il movimento del treno sul tratto è uniforme, ma quando si avvicina alla stazione è irregolare. Mettiamo un contagocce su un'auto giocattolo a carica automatica, mettiamola in moto e lasciamola rotolare sul tavolo. A metà del movimento, le distanze tra le gocce risultano essere le stesse (il movimento è uniforme), ma poi, quando la pianta si avvicina alla fine, si noterà che le gocce cadono sempre più vicine l'una all'altra - il movimento non è uniforme (Fig. 25).

Quando ci si muove in modo non uniforme da allora è impossibile parlare di una velocità specifica il rapporto tra la distanza percorsa e il periodo di tempo corrispondente non è lo stesso per le diverse sezioni, come nel caso del moto uniforme. Se però siamo interessati al movimento solo in un tratto specifico del percorso, allora questo movimento nel suo insieme può essere caratterizzato introducendo il concetto velocità media:La velocità media del movimento irregolare su una determinata sezione del percorso è il rapporto tra la lunghezza di questa sezione e il periodo di tempo durante il quale viene percorsa questa sezione :

. (14.1)

Da questo è chiaro che velocità media è uguale alla velocità di tale movimento uniforme con il quale il corpo percorrerebbe un dato tratto del percorso nello stesso periodo di tempo del movimento reale.

Come nel caso del moto uniforme, è possibile utilizzare una formula per determinare la distanza percorsa in un dato periodo di tempo ad una certa velocità media, e una formula per determinare il tempo durante il quale un dato percorso viene percorso ad una data velocità media. Ma queste formule possono essere utilizzate solo per quella sezione del percorso e per quel periodo di tempo per il quale è stata calcolata questa velocità media. Ad esempio, conoscendo la velocità media su un tratto del percorso AB e conoscendo la lunghezza AB, è possibile determinare il tempo durante il quale è stato percorso questo tratto, ma è impossibile trovare il tempo durante il quale è stata percorsa metà del tratto AB, poiché in generale, la velocità media su mezza sezione con movimento irregolare non sarà uguale alla velocità media sull'intera sezione.

Se per qualche tratto del percorso la velocità media è la stessa, ciò significa che il movimento è uniforme e la velocità media è uguale alla velocità di questo movimento uniforme.

Se si conosce la velocità media per i singoli periodi di tempo successivi, è possibile trovare la velocità media per il tempo totale del movimento. Supponiamo, ad esempio, che il treno si muova per due ore e che la sua velocità media sia di 18 km/h nei primi 10 minuti, di 50 km/h nell'ora e mezza successiva e di 30 km/h nel resto del tempo. H. Troviamo i percorsi percorsi in periodi di tempo separati. Saranno uguali chilometri; chilometri; km. Ciò significa che la distanza totale percorsa dal treno è di km. Poiché l'intero percorso è stato percorso in due ore, la velocità media richiesta km/ora

Questo esempio mostra come calcolare la velocità media e, nel caso generale, quando sono note le velocità medie alle quali il corpo si è mosso in periodi di tempo successivi. La velocità media dell'intero movimento è espressa dalla formula

Rotolamento del corpo lungo un piano inclinato (Fig. 2);

Riso. 2. Rotolamento del corpo lungo un piano inclinato ()

Caduta libera (Fig. 3).

Tutti questi tre tipi di movimento non sono uniformi, cioè la loro velocità cambia. In questa lezione esamineremo il movimento irregolare.

Movimento uniforme - movimento meccanico in cui un corpo percorre la stessa distanza in periodi di tempo uguali (Fig. 4).

Riso. 4. Movimento uniforme

Il movimento è chiamato irregolare, in cui il corpo percorre percorsi disuguali in periodi di tempo uguali.

Riso. 5. Movimento irregolare

Riso. 6. Illustrazione per esempio

Quando si considera il movimento di un corpo su un'ampia sezione del percorso nel suo insieme, è più conveniente introdurre il concetto di velocità media.

Velocità media chiamano il rapporto tra il movimento totale compiuto dal corpo e il tempo durante il quale è stato effettuato questo movimento (Fig. 7).

Riso. 7. Velocità media

Riso. 8. Lo spostamento è 0

In pratica, viene spesso utilizzato il concetto di velocità media al suolo.

Velocità media al suoloè il rapporto tra il percorso totale percorso dal corpo e il tempo durante il quale è stato percorso il percorso (Fig. 9).

Riso. 9. Velocità media al suolo

Esiste un'altra definizione di velocità media.

velocità media- è la velocità con la quale un corpo deve muoversi uniformemente per percorrere una determinata distanza nello stesso tempo in cui l'ha percorsa, muovendosi in modo irregolare.

Dal corso di matematica sappiamo qual è la media aritmetica. Per i numeri 10 e 36 sarà pari a:

Per scoprire la possibilità di utilizzare questa formula per trovare la velocità media, risolviamo il seguente problema.

Compito

Un ciclista percorre un pendio alla velocità di 10 km/h impiegandoci 0,5 ore. Poi si scende alla velocità di 36 km/h in 10 minuti. Trova la velocità media del ciclista (Fig. 10).

Riso. 10. Illustrazione del problema

Dato:; ; ;

Trovare:

Soluzione:

Poiché l'unità di misura di queste velocità è km/h, troveremo la velocità media in km/h. Pertanto, non convertiremo questi problemi in SI. Convertiamoci in ore.

La velocità media è:

Il percorso completo () è costituito dal percorso in salita () e in discesa ():

Il percorso per risalire il pendio è:

Il sentiero in discesa è:

Il tempo necessario per percorrere l'intero percorso è:

Risposta:.

In base alla risposta al problema, vediamo che è impossibile utilizzare la formula della media aritmetica per calcolare la velocità media.

Viene chiamata la velocità media misurata in un periodo di tempo infinitesimale velocità istantanea del corpo(ad esempio: il tachimetro di un’auto (Fig. 11) indica la velocità istantanea).

Riso. 11. Il tachimetro dell'auto mostra la velocità istantanea

Esiste un'altra definizione di velocità istantanea.

Velocità istantanea– la velocità di movimento del corpo in un dato momento nel tempo, la velocità del corpo in un dato punto della traiettoria (Fig. 12).

Riso. 12. Velocità istantanea

Per comprendere meglio questa definizione, facciamo un esempio.

Riso. 13. Grafico della proiezione dello spostamento in funzione del tempo

Riso. 14. Grafico della proiezione dello spostamento in funzione del tempo

Riso. 15. Grafico della proiezione dello spostamento in funzione del tempo

Calcoliamo la velocità media in un dato periodo di tempo:

La velocità istantanea è una grandezza vettoriale. Pertanto, oltre a trovarlo (trovare il suo modulo), è necessario sapere come è diretto.

(a ) – velocità istantanea

La direzione della velocità istantanea coincide con la direzione del movimento del corpo.

Se un corpo si muove curvilineo, la velocità istantanea è diretta tangenzialmente alla traiettoria in un dato punto (Fig. 16).

Esercizio 1

La velocità istantanea () può cambiare solo in direzione, senza cambiare in grandezza?

Soluzione

Risposta: Forse.

Compito 2

Può la velocità istantanea cambiare solo in grandezza, senza cambiare direzione?

Soluzione

Riso. 18. Illustrazione del problema

La Figura 10 lo mostra al punto UN e al punto B la velocità istantanea è nella stessa direzione. Se un corpo si muove uniformemente accelerato, allora .

Risposta: Forse.

Bibliografia

G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotskij. Fisica 10. - M.: Educazione, 2008.
AP Rymkevich. Fisica. Libro dei problemi 10-11. - M.: Otarda, 2006.
O.Ya. Savchenko. Problemi di fisica. - M.: Nauka, 1988.
AV. Peryshkin, V.V. Krauklis. Corso di fisica. T. 1. - M.: Stato. insegnante ed. min. educazione della RSFSR, 1957.

Portale Internet “School-collection.edu.ru” ().
Portale Internet “Virtulab.net” ().

Compiti a casa

Domande (1-3, 5) alla fine del paragrafo 9 (pag. 24); G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotskij. Fisica 10 (vedi elenco letture consigliate)
È possibile, conoscendo la velocità media in un certo periodo di tempo, trovare lo spostamento compiuto da un corpo in qualsiasi parte di questo intervallo?
Qual è la differenza tra la velocità istantanea durante il movimento lineare uniforme e la velocità istantanea durante il movimento irregolare?
Durante la guida di un'auto, le letture del tachimetro venivano rilevate ogni minuto. È possibile determinare la velocità media di un'auto da questi dati?
Il ciclista ha percorso il primo terzo del percorso ad una velocità di 12 km orari, il secondo terzo a 16 km orari e l'ultimo terzo a 24 km orari. Trova la velocità media della bici durante l'intero viaggio. Dai la tua risposta in km/ora

Il moto rettilineo uniforme, in cui lo spostamento dipende linearmente dal tempo secondo la formula, è relativamente raro. Molto più spesso abbiamo a che fare con movimenti in cui i movimenti del corpo possono essere diversi in periodi di tempo uguali. Ciò significa che la velocità del corpo cambia in qualche modo nel tempo. Quindi, ad esempio, i corpi che cadono sulla Terra si muovono rettilineamente, ma con velocità crescente; anche un corpo lanciato verso l'alto si muove in linea retta, ma con velocità decrescente. Treni, automobili, aerei, ecc. solitamente si muovono a velocità variabili.

Il movimento in cui la velocità cambia nel tempo è chiamato movimento irregolare.

Con un tale movimento non è possibile utilizzare la formula per il calcolo dello spostamento. Dopotutto, la velocità cambia nel tempo e non è più possibile parlare di una velocità specifica, il cui valore potrebbe essere sostituito nella formula. Come calcolare lo spostamento durante un movimento irregolare e cosa è necessario sapere a questo scopo?