§17 Неравномерное движение. Средняя скорость
Равномерное движение – большая редкость. Обычно движущиеся тела меняют свою скорость.
Автомобиль замедляется на светофоре, а пешеход, спеша на автобус, ускоряет шаг. Часто
пройденный путь состоит из отрезков, которые тело проходит с разной скоростью. Это движение
называется неравномерным.
Неравномерное движение – движение, при котором тело проходит разные отрезки пути за равные промежутки времени (то есть движется с разной скоростью). |
Пример:
Туристы прошли 12 километров за 3 часа и сделали привал на 1 час. Оставшиеся 9,6 километра туристы прошли за 2 часа. Надо найти их скорость на отдельных участках дороги и среднюю скорость на всём пути.
Весь путь туристов состоит из 3 частей: первая часть пути длилась 3 часа, вторая часть пути (отдых) длилась 1 час и последняя часть пути (переход) длилась 2 часа. Попробуем найти скорость туристов на каждом отрезке пути.
Мы нашли мгновенные скорости (υ1, υ2, υ3) туристов на отдельных участках.
Мгновенная скорость – скорость тела в данный момент времени. |
Но, чтобы узнать скорость на всём пути, надо использовать понятие средней скорости. Средняя скорость показывает, какой скоростью обладало бы тело, если бы двигалось равномерно и преодолело бы такой же путь за это же время.
Чтобы её найти, нужно весь путь разделить на всё затраченное время.
Обратите внимание: средняя скорость обозначается 〈υ〉 (в скобках-ромбиках) и измеряется в м/с
(метры в секунду). Среднюю скорость тела нельзя найти как среднее арифметическое его мгновенных скоростей! Если это сделать: (1,11 + 0 +1,33)/3 = 0,813 – мы получим неверный ответ.
Формула средней скорости для трёх участков пути с различной скоростью:
Важно! Средняя скорость на всём пути не равна среднему арифметическому скоростей на отдельных участках пути:
(то есть нельзя складывать разные скорости тела на разных участках и делить на их количество, чтобы найти среднюю скорость).
График неравномерного движения серьёзно отличается от графика равномерного: он строится из отдельных отрезков, на которых тело имело постоянную скорость. Чтобы найти среднюю скорость движения тела из графика υ(t), надо вычислить площади фигур, ограниченных графиками и их перпендикулярами, и сложить их. |
Вопросы:
1. Какое движение называют неравномерным? |