Что значит проекция скорости

Равномерное прямолинейное движение

теория по физике 🧲 кинематика

Равномерное прямолинейное движение — это такое движение, при котором тело совершает за любые равные промежутки времени равные перемещения.

Скорость при прямолинейном равномерном движении

Если тело движется равномерно и прямолинейно, его скорость остается постоянной как по модулю, так и по направлению. Ускорение при этом равно нулю.

Векторный способ записи скорости при равномерном прямолинейном движении:Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скоростиs — вектор перемещения, ΔR— изменение радиус-вектора, t — время, а ∆t — его изменение. Проекция скорости на ось ОХ: Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скоростиsx — проекция перемещения на ось ОХ, ∆x — изменение координаты точки (ее абсциссы). Знак модуля скорости зависит от направления вектора скорости и оси координат: Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Основная единица измерения скорости — 1 метр в секунду. Сокращенно — 1 м/с.

Спидометр — прибор для измерения модули скорости тела.

График зависимости скорости от времени представляет собой прямую линию, перпендикулярную оси скорости и параллельную оси времени. Выглядит он так:

Чтобы сравнить модули скоростей на графике, нужно оценить их удаленность от оси времени. Чем дальше график от оси, тем больше модуль.

Пример №1. Найти модуль скорости и направление движения тела относительно оси ОХ. Выразить скорость в км/ч.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

График скорости пересекает ось в точке со значением 10. Единица измерения — м/с. Поэтому модуль скорости равен 10 м/с. График лежит выше оси времени. Это значит, что тело движется по направлению оси ОХ. Чтобы выразить скорость в км/ч, нужно перевести 10 м в километры и 1 с в часы:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скоростиТеперь нужно разделить километры на часы: Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Перемещение и координаты тела при равномерном прямолинейном движении

Геометрический смысл перемещения заключается в том, что его модуль равен площади фигуры, ограниченной графиком скорости, осями скорости и времени, а также линией, проведенной перпендикулярно оси времени.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

При прямолинейном равномерном движении эта фигура представляет собой прямоугольник. Поэтому модуль перемещения вычисляется по следующей формуле:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скоростиВектор перемещения равен произведению вектора скорости на время движения: Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скоростиВнимание!

При равномерном прямолинейном движении путь и перемещение совпадают. Поэтому путь, пройденный телом, можно найти по этим же формулам.

Формула проекции перемещения:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

График проекции перемещения

График проекции перемещения показывает зависимость этой проекции от времени. При прямолинейном равномерном движении он представляет собой луч, исходящий из начала координат. Выглядит он так:

Чтобы по графику проекции перемещения сравнить модули скоростей, нужно сравнить углы их наклона к оси sx.Чем меньше угол, тем больше модуль. Согласно рисунку выше, модули скорости тел, которым соответствуют графики 1 и 3, равны. Они превосходят модуль скорости тела 2, так как их угол наклона к оси sx меньше.

График координаты

График координаты представляет собой график зависимости координаты от времени. Выглядит он так:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Так как график координаты представляет собой график линейной функции, уравнение координаты принимает вид :Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Чтобы сравнить модули скоростей тел по графику координат, нужно сравнить углы наклона графика к оси координат. Чем меньше угол, тем больше модуль скорости. На картинке выше наибольший модуль скорости соответствует графику 1. У графиков 2 и 3 модули равны.

Чтобы по графику координат найти время встречи двух тел, нужно из точки пересечения их графиков провести перпендикуляр к оси времени.

Пример №2. График зависимости координаты тела от времени имеет вид: Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Изучите график и на его основании выберите два верных утверждения:

На участке 1 координата растет, и ее график представляет собой прямую. Это значит, что на этом участке тело движется равномерно (с постоянной скоростью). На участке 2 координата с течением времени не меняется, что говорит о том, что тело покоится. Исходя из этого, верными утверждениями являются номера 1 и 3.

Пример №3. На рисунке изображен график движения автомобиля из пункта А (х=0 км) в пункт В (х=30 км). Чему равна минимальная скорость автомобиля на всем пути движения туда и обратно?

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Согласно графику, с начала движения до прибытия автомобиля в пункт 2 прошло 0,5 часа. А с начала движения до возвращения в пункт А прошло 1,5 часа. Поэтому время, в течение которого тело возвращалось из пункта В в пункт А, равно:

Туда и обратно автомобиль проходил равные пути, каждый из которых равен 30 км. Поэтому скорость во время движения от А к В равна:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Скорость во время движения от В к А равна:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Минимальная скорость автомобиля на всем пути движения составляет 30 км/ч.

На рисунке представлены графики зависимости пройденного пути от времени для двух тел. Скорость второго тела v2 больше скорости первого тела v1 в n раз, где n равно…

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Алгоритм решения

Решение

Рассмотрим графики во временном интервале от 0 до 4 с. Ему соответствуют следующие данные:

Скорость определяется формулой:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Так как начальный момент времени и скорость для обоих тел нулевые, формула примет вид:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Скорость первого тела:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Скорость второго тела:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Отношение скорости второго тела к скорости первого тела:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

На рисунке приведён график зависимости координаты тела от времени при прямолинейном движении тела по оси Ox.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Алгоритм решения

Уравнение координаты при равномерном прямолинейном движении имеет вид:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Отсюда проекция скорости равна:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Начальная координата xo = 10 м, конечная x = –10 м. Общее время, в течение которого двигалось тело, равно 40 с.

Вычисляем проекцию скорости:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Этому значению соответствует график «в».

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Алгоритм решения

Решение

Весь график можно поделить на 3 участка:

По условию задачи нужно найти путь, пройденный автомобилем в интервале времени от t1 = 20 c до t2 = 50 с. Этому времени соответствуют два участка:

Записываем формулу искомой величины:

s1 — путь тела, пройденный на первом участке, s2 — путь тела, пройденный на втором участке.

s1и s2 можно выразить через формулы пути для равномерного и равноускоренного движения соответственно:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Теперь рассчитаем пути s1и s2, а затем сложим их:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Источник

Скорость при равноускоренном прямолинейном движении

теория по физике 🧲 кинематика

Описывая движение с постоянной скоростью, мы могли с уверенностью сказать, какую скорость имеет тело в любой момент времени. В случае с равноускоренным движением это не так, потому что скорость постоянно меняется. Поэтому для его описания вводится понятие мгновенной скорости.

Скорость тела в момент времени t равна сумме начальной скорости тела в момент времени t0 и произведения ускорения этого тела на время t, в течение которого это тело двигалось. В векторном виде это записывается так:

v — скорость тела в данный момент времени, v 0 —скорость тела в начальный момент времени, a — ускорение тела, t — время, в течение которого это тело двигалось

Направление вектора скорости при равномерном равноускоренном движении не всегда совпадает с направлением вектора ускорения и вектором перемещения тела.

Пример №1. Мальчик пробежал 200 метров по прямой линии, а затем вернулся в исходное положение. Определить направление вектора скорости и перемещения в момент, когда мальчик, возвращаясь в исходное положение, находился на полпути до него.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Началу вектора перемещения соответствует исходное положение мальчика. Когда мальчик возвращался и находился на полпути до исходного положения, концу вектора его перемещения соответствовала точка, лежащая посередине 200-метрового отрезка. Поэтому вектор перемещения направлен в сторону ОХ. Но мальчик в это время направлялся в обратную сторону. Поэтому его скорость была направлена против направления оси ОХ.

Скалярная формула скорости

В случае равноускоренного прямолинейного движения можно вместо векторов использовать скаляры. Тогда формула примет следующий вид:

Знак «+» ставится в случае, когда тело разгоняется, знак «–» — когда оно тормозит.

Проекция скорости

Проекция скорости при равноускоренном прямолинейном движении имеет вид:

Знак проекции скорости зависит от того, в какую сторону движется тело:

Знак проекции скорости не зависит от того, каким является движение: равнозамедленным или равноускоренным.

График скорости

График скорости — график зависимости проекции скорости от времени. Графиком скорости при равноускоренном прямолинейном движении является прямая.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Сравнение модулей ускорения по графикам скоростей

Чтобы сравнить модули ускорений по графикам скоростей, нужно сравнить их углы наклона к оси времени. Чем больше между ними угол, тем больше модуль ускорения. Так, на рисунке выше большим модулем ускорения обладает тело 3 — угол между его графиком скорости и осью времени максимальный. Меньшим модулем ускорения обладает тело 1, так как угол между его графиком скорости и осью времени минимальный.

Пример №2. Ниже представлен график движения велосипедиста. Опишем характер его движения на участке от 0 до 2 с, в момент времени t=2 с и на участке от 2 с.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

На отрезке пути от 0 до 2 с велосипедист двигался в направлении, противоположном оси ОХ. При этом модуль его скорости уменьшался. В момент времени t=2 c велосипедист приостановился и поменял направление движения, и дальше оно стало совпадать с осью ОХ. Модуль его скорости при этом начал расти. Но на всем пути независимо от направления движения велосипедиста вектор его ускорения всегда был направлен в сторону ОХ. Однако до 2 с движение считалось равнозамедленным, так как ускорение и скорость были направлены в противоположные стороны. После 2 с движение стало равноускоренным, так как направления скорости и ускорения совпали.

Пример №3. Грузовик ехал с некоторой постоянной скоростью. Затем он затормозил и остановился в течение 5 секунд. Найти постоянную скорость, с которой двигался грузовик, если при торможении модуль его ускорения составил 2 м/с.

Так как движение равнозамедленное, в формуле будем использовать» знак «–». Он будет указывать на то, что скорость грузовика с течением времени уменьшалась:

Выразим начальную скорость:

Так как грузовик в итоге остановился, его конечная скорость равна 0. Подставляем известные данные в формулу и получаем:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скоростиТело массой 200 г движется вдоль оси Ох, при этом его координата изменяется во времени в соответствии с формулой х(t) = 10 + 5t – «>– 3t 2 (все величины выражены в СИ).

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимости от времени в условиях данной задачи.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Источник

Что значит проекция скорости

Графическое представление равномерного прямолинейного движения

Механическое движение представляют графическим способом. Зависимость физических величин выражают при помощи функций. Обозначают:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Проекция перемещения тела численно равна площади прямоугольника АОВС под графиком, так как величина вектора перемещения равна произведению вектора скорости на время, за которое было совершено перемещение.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Правило определения пути по графику v(t): при прямолинейном равномерном движении модуль вектора перемещения равен площади прямоугольника под графиком скорости.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Из графика видно, что проекция скорости равна:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Рассмотрев эту формулу, мы можем сказать, чем больше угол, тем быстрей движется тело и оно проходит больший путь за меньшее время.

Правило определения скорости по графику s(t): Тангенс угла наклона графика к оси времени равен скорости движения.

Неравномерное прямолинейное движение.

Равномерное движение это движение с постоянной скоростью. Если скорость тела меняется, говорят, что оно движется неравномерно.

Движение, при котором тело за равные промежутки времени совершает неодинаковые перемещения, называют неравномерным или переменным движением.

Для характеристики неравномерного движения вводится понятие средней скорости.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Средняя скорость движения равна отношению всего пути, пройденного материальной точкой к промежутку времени, за который этот путь пройден.

В физике наибольший интерес представляет не средняя, а мгновенная скорость, которая определяется как предел, к которому стремится средняя скорость за бесконечно малый промежуток времени Δt:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Мгновенной скоростью переменного движения называют скорость тела в данный момент времени или в данной точке траектории.

Мгновенная скорость тела в любой точке криволинейной траектории направлена по касательной к траектории в этой точке.

Различие между средней и мгновенной скоростями показано на рисунке.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Движение тела, при котором его скорость за любые равные промежутки времени изменяется одинаково, называют равноускоренным или равнопеременным движением.

Ускорение — это векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости, численно равная отношению изменения скорости к промежутку времени, в течение которого это изменение произошло.

Если скорость изменяется одинаково в течение всего времени движения, то ускорение можно рассчитать по формуле:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Vx — Скорость тела при равноускоренном движении по прямой

Vx o — Начальная скорость тела

ax — Ускорение тела

t — Время движения тела

Ускорение показывает, как быстро изменяетcя скорость тела. Если ускорение положительно, значит скорость тела увеличивается, движение ускоренное. Если ускорение отрицательно, значит скорость уменьшается, движение замедленное.

Единица измерения ускорения в СИ [м/с 2 ].

Ускорение измеряют акселерометром

Уравнение скорости для равноускоренного движения: vx = vxo + axt

Уравнение равноускоренного прямолинейного движения (перемещение при равноускоренном движении):

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Sx — Перемещение тела при равноускоренном движении по прямой

Vx o — Начальная скорость тела

Vx — Скорость тела при равноускоренном движении по прямой

ax — Ускорение тела

t — Время движения тела

Еще формулы, для нахождения перемещения при равноускоренном прямолинейном движении, которые можно использовать при решении задач:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

— если известны начальная, конечная скорости движения и ускорение.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

— если известны начальная, конечная скорости движения и время всего движения

Графическое представление неравномерного прямолинейного движения

Механическое движение представляют графическим способом. Зависимость физических величин выражают при помощи функций. Обозначают:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Зависимость пути от времени. При равноускоренном движении путь изменяется, согласно квадратной зависимости:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

В координатах зависимость имеет вид:

Источник

Кинематика

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Механика — это раздел физики, изучающий механическое движение тел.

Кинематика — это раздел механики, в котором изучается механическое движение тел без учета причин, вызывающих это движение.

Материальная точка — тело, обладающее массой, размерами которого в данной задаче можно пренебречь, если

Система отсчета — это тело отсчета, связанная с ним система координат и прибор для измерения времени.
Траектория — это линия, которую описывает тело при своем движении.
Путь — это скалярная величина, равная длине траектории.
Перемещение — это вектор, соединяющий начальное положение тела с его конечным положением за данный промежуток времени.

Важно!
В процессе движения путь может только увеличиваться, а перемещение как увеличиваться, так и уменьшаться, например, когда тело поворачивает обратно.
При прямолинейном движении в одном направлении путь равен модулю перемещения, а при криволинейном — путь больше перемещения.
Перемещение на замкнутой траектории равно нулю.

Основная задача механики — определить положение тела в пространстве в любой момент времени.

Механическое движение и его виды

Механическое движение — это изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

Механическое движение может быть:
1. по характеру движения

2. по виду траектории

Относительность механического движения

Относительность движения — это зависимость характеристик механического движения от выбора системы отсчета.

Правило сложения перемещений

Перемещение тела относительно неподвижной системы отсчета равно векторной сумме перемещения тела относительно подвижной системы отсчета и перемещения подвижной системы отсчета относительно неподвижной системы отсчета:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

где ​ \( S \) ​ — перемещение тела относительно неподвижной системы отсчета;
​ \( S_1 \) ​ — перемещение тела относительно подвижной системы отсчета;
​ \( S_2 \) ​ — перемещение подвижной системы отсчета относительно неподвижной системы отсчета.

Правило сложения скоростей

Скорость тела относительно неподвижной системы отсчета равна векторной сумме скорости тела относительно подвижной системы отсчета и скорости подвижной системы отсчета относительно неподвижной системы отсчета:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

где ​ \( v \) ​ — скорость тела относительно неподвижной системы отсчета;
​ \( v_1 \) ​ — скорость тела относительно подвижной системы отсчета;
​ \( v_2 \) ​ — скорость подвижной системы отсчета относительно неподвижной системы отсчета.

Относительная скорость

Важно! Чтобы определить скорость одного тела относительно другого, надо мысленно остановить то тело, которое мы принимаем за тело отсчета, а к скорости оставшегося тела прибавить скорость остановленного, изменив направление его скорости на противоположное.

Пусть \( v_1 \) — скорость первого тела, а \( v_2 \) — скорость второго тела.
Определим скорость первого тела относительно второго \( v_ <12>\) :

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Определим скорость второго тела относительно первого \( v_ <21>\) :

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Следует помнить, что траектория движения тела и пройденный путь тоже относительны.

Если скорости направлены перпендикулярно друг к другу, то относительная скорость рассчитывается по теореме Пифагора:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Если скорости направлены под углом ​ \( \alpha \) ​ друг к другу, то относительная скорость рассчитывается по теореме косинусов:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Скорость

Скорость — это векторная величина, характеризующая изменение перемещения данного тела относительно тела отсчета с течением времени.

Обозначение — ​ \( v \) ​, единицы измерения — ​м/с (км/ч)​.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Средняя скорость — это векторная величина, равная отношению всего перемещения к промежутку времени, за которое это перемещение произошло:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Средняя путевая скорость — это скалярная величина, равная отношению всего пути, пройденного телом, к промежутку времени, за которое этот путь пройден:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Важно! Чтобы определить среднюю скорость на всем участке пути, надо время разделить на отдельные промежутки и все время представить в виде суммы этих промежутков.
Чтобы определить среднюю скорость за все время движения, надо путь разделить на отдельные участки и весь путь представить как сумму этих участков.

Мгновенная скорость — это скорость тела в данный момент времени или в данной точке траектории.
Мгновенная скорость направлена по касательной к траектории движения.

Ускорение

Ускорение – это векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

где ​ \( v \) ​ – конечная скорость; ​ \( v_0 \) ​ – начальная скорость;
​ \( t \) ​ – промежуток времени, за который произошло изменение скорости.

В проекциях на ось ОХ:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

где ​ \( a_n \) ​ – нормальное ускорение, ​ \( a_ <\tau>\) ​ – тангенциальное ускорение.

Тангенциальное ускорение сонаправлено с вектором линейной скорости, а значит, направлено вдоль касательной к кривой:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Нормальное ускорение перпендикулярно направлению вектора линейной скорости, а значит, и касательной к кривой:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Ускорение характеризует быстроту изменения скорости, а скорость – векторная величина, которая имеет модуль (числовое значение) и направление.

Важно!
Тангенциальное ускорение характеризует быстроту изменения модуля скорости. Нормальное ускорение характеризует быстроту изменения направления скорости.
Если \( a_ <\tau>\) ≠ 0, \( a_n \) = 0, то тело движется по прямой;
если \( a_ <\tau>\) = 0, \( a_n \) = 0, ​ \( v \) ​ ≠ 0, то тело движется равномерно по прямой;
если \( a_ <\tau>\) = 0, \( a_n \) ≠ 0, тело движется равномерно по кривой;
если \( a_ <\tau>\) = 0, \( a_n \) = const, то тело движется равномерно по окружности;
если \( a_ <\tau>\) ≠ 0, \( a_n \) ≠ 0, то тело движется неравномерно по окружности.

Равномерное движение

Равномерное движение – это движение, при котором тело за любые равные промежутки времени совершает равные перемещения.

Скорость при равномерном движении – величина, равная отношению перемещения к промежутку времени, за которое это перемещение произошло:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Проекция вектора скорости на ось ОХ:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Проекция вектора скорости на координатную ось равна быстроте изменения данной координаты:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

График скорости (проекции скорости)

График скорости (проекции скорости) представляет собой зависимость скорости от времени:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

График скорости при равномерном движении – прямая, параллельная оси времени.
График 1 лежит над осью ​ \( t \) ​, тело движется по направлению оси ОХ.
Графики 2 и 3 лежат под осью ​ \( t \) ​, тело движется против оси ОХ.

Перемещение при равномерном движении – это величина, равная произведению скорости на время:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Проекция вектора перемещения на ось ОХ:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

График перемещения (проекции перемещения)

График перемещения (проекции перемещения) представляет собой зависимость перемещения от времени:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Координата тела при равномерном движении рассчитывается по формуле:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

График координаты представляет собой зависимость координаты от времени: ​ \( x=x(t) \) ​.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

График координаты при равномерном движении – прямая.
График 1 направлен вверх, тело движется по направлению оси ОХ:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

График 2 параллелен оси ОХ, тело покоится.
График 3 направлен вниз, тело движется против оси ОХ:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Прямолинейное равноускоренное движение

Прямолинейное равноускоренное движение – это движение по прямой, при котором тело движется с постоянным ускорением:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

При движении с ускорением скорость может как увеличиваться, так и уменьшаться.

Скорость тела при равноускоренном движении рассчитывается по формуле:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

При разгоне (в проекциях на ось ОХ):

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

При торможении (в проекциях на ось ОХ):

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

График ускорения (проекции ускорения) при равноускоренном движении представляет собой зависимость ускорения от времени:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

График ускорения при равноускоренном движении – прямая, параллельная оси времени.
График 1 лежит над осью t, тело разгоняется, ​ \( a_x \) ​ > 0.
График 2 лежит под осью t, тело тормозит, \( a_x \) \( v_ <0x>\) ​ > 0, ​ \( a_x \) ​ > 0.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

График 2 направлен вниз, тело движется равнозамедленно в положительном направлении оси ОХ, \( v_ <0x>\) > 0, \( a_x \) \( v_ <0x>\) \( a_x \) \( t_2-t_1 \) ​. Для этого необходимо определить площадь фигуры под графиком (заштрихованной фигуры).

Перемещение при равноускоренном движении рассчитывается по формулам:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Перемещение в ​ \( n \) ​-ую секунду при равноускоренном движении рассчитывается по формуле:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Координата тела при равноускоренном движении рассчитывается по формуле:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Свободное падение (ускорение свободного падения)

Свободное падение – это движение тела в безвоздушном пространстве под действием только силы тяжести.

Все тела при свободном падении независимо от массы падают с одинаковым ускорением, называемым ускорением свободного падения.
Ускорение свободного падения всегда направлено к центру Земли (вертикально вниз).

Движение тела по вертикали

Тело падает вниз, вектор скорости направлен в одну сторону с вектором ускорения свободного падения:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Если тело падает вниз без начальной скорости, то ​ \( v_0 \) ​ = 0.
Время падения рассчитывается по формуле:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Тело брошено вверх:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Если брошенное вверх тело достигло максимальной высоты, то ​ \( v \) ​ = 0.
Время подъема рассчитывается по формуле:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Движение тела, брошенного горизонтально

Движение тела, брошенного горизонтально, можно представить как суперпозицию двух движений:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Скорость тела в любой момент времени:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Угол между вектором скорости и осью ОХ:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Движение тела, брошенного под углом к горизонту (баллистическое движение)

Движение тела, брошенного под углом к горизонту, можно представить как суперпозицию двух движений:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Скорость тела в любой момент времени:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Угол между вектором скорости и осью ОХ:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Время подъема на максимальную высоту:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Максимальная высота подъема:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Максимальная дальность полета:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Важно!
При движении вверх вертикальная составляющая скорости будет уменьшаться, т. е. тело вдоль вертикальной оси движется равнозамедленно.
При движении вниз вертикальная составляющая скорости будет увеличиваться, т. е. тело вдоль вертикальной оси движется равноускоренно.
Скорость ​ \( v_0 \) ​, с которой тело брошено с Земли, будет равна скорости, с которой оно упадет на Землю. Угол ​ \( \alpha \) ​, под которым тело брошено, будет равен углу, под которым оно упадет.

При решении задач на движение тела, брошенного под углом к горизонту, важно помнить, что в точке максимального подъема проекция скорости на ось ОУ равна нулю:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Это облегчает решение задач:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью – простейший вид криволинейного движения.

Траектория движения – окружность. Вектор скорости направлен по касательной к окружности.
Модуль скорости тела с течением времени не изменяется, а ее направление при движении по окружности в каждой точке изменяется, поэтому движение по окружности – это движение с ускорением.
Ускорение, которое изменяет направление скорости, называется центростремительным.
Центростремительное ускорение направлено по радиусу окружности к ее центру.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Движение тела по окружности с постоянной по модулю скоростью является периодическим движением, т. е. его координата повторяется через равные промежутки времени.
Период – это время, за которое тело совершает один полный оборот.
Обозначение – ​ \( T \) ​, единицы измерения – с.

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

где ​ \( N \) ​ – количество оборотов, ​ \( t \) ​ – время, за которое эти обороты совершены.
Частота вращения – это число оборотов за единицу времени.
Обозначение – ​ \( \nu \) ​, единицы измерения – с –1 (Гц).

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Период и частота – взаимно обратные величины:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Линейная скорость – это скорость, с которой тело движется по окружности.
Обозначение – ​ \( v \) ​, единицы измерения – м/с.
Линейная скорость направлена по касательной к окружности:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Направление угловой скорости можно определить по правилу правого винта (буравчика).
Если вращательное движение винта совпадает с направлением движения тела по окружности, то поступательное движение винта совпадает с направлением угловой скорости.
Связь различных величин, характеризующих движение по окружности с постоянной по модулю скоростью:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Важно!
При равномерном движении тела по окружности точки, лежащие на радиусе, движутся с одинаковой угловой скоростью, т. к. радиус за одинаковое время поворачивается на одинаковый угол. А вот линейная скорость разных точек радиуса различна в зависимости от того, насколько близко или далеко от центра они располагаются:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Если рассматривать равномерное движение двух сцепленных тел, то в этом случае одинаковыми будут линейные скорости, а угловые скорости тел будут различны в зависимости от радиуса тела:

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Что значит проекция скорости. Смотреть фото Что значит проекция скорости. Смотреть картинку Что значит проекция скорости. Картинка про Что значит проекция скорости. Фото Что значит проекция скорости

Мгновенная скорость нижней точки ​ \( (m) \) ​ равна нулю, мгновенная скорость в верхней точке ​ \( (n) \) ​ равна удвоенной скорости ​ \( v_1 \) ​, мгновенная скорость точки ​ \( (p) \) ​, лежащей на горизонтальном радиусе, рассчитывается по теореме Пифагора, а мгновенная скорость в любой другой точке ​ \( (c) \) ​ – по теореме косинусов.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *