Графіки рівномірного руху

Теоретичні відомості

1. Графік швидкості . Як відомо, швидкість тіла під час рівномірного прямолінійного руху з часом не змінюється, тобто . Тому графік модуля швидкості - це пряма, паралельна осі часу t і розміщена над нею, оскільки модуль швидкості завжди додатний (мал.).

Пройдений тілом шлях графічно визначається як площа прямокутника, обмеженого лінією графіка модуля швидкості і перпендикуляром, опущеним на вісь часу t у точку, яка відповідає часу руху. графічна залежність проекції швидкості від часу (мал.) відрізняється від попереднього графіка тим, що лінія v_х = v_x(t) може бути як над віссю t (v_x > 0), так і під нею (v_x < 0). Площі заштрихованих прямокутників відповідають значенням проекцій переміщень за певний час: S_xl > 0, S_x2 < 0.

2. Графік шляху S = S(t). Аналізуючи формулу довжини пройденого шляху S = vt, можна стверджувати - між пройденим шляхом і часом існує прямо пропорційна залежність, яка графічно зображується прямою: чим більша швидкість, тим крутіше здіймається графік (мал.).

3. Графік проекції переміщення S_x == S_х(t). Оскільки проекція переміщення може набувати як додатних , так і від'ємних значень, то графік проекції переміщення (мал.) може здійматися вгору (проекція переміщення додатна) або спадати вниз (проекція переміщення від'ємна). Кут нахилу графіка проекції переміщення, як і в разі графіка шляху, залежить від значення швидкості: чим більша швидкість, тим швидше змінюється проекція переміщення.

Якщо тіло рухається спочатку в один бік, а потім повертається назад, то графік проекції переміщення матиме такий вигляд (мал.). У момент часу t₁ тіло змінило напрям руху і почало рухатися у зворотний бік. Нахил графіків залежить від значення швидкості.

4. Графік руху тіла х = х(t). Цей графік характеризує зміну координат тіла з часом. З рівняння руху х = х₀ + vt стає очевидно, що він представляє лінійну функцію і зображується прямою. Ця пряма проходить через початок координат, коли х₀ = 0 (гpафік має такий самий вигляд, що й графік проекції переміщення). Вона зміщена по осі х на величину х₀, коли х₀≠ 0 (мал.). Оскільки проекція швидкості може мати додатні та від'ємні значення (напрям вектора швидкості може з6іrатися з обраним напрямком координатної осі або бути протилежним йому), то графік може здійматися вгopy при v_х> 0 або спадати вниз при v_х < 0. На цих графіках відтворено рух двох тіл, які в початковий момент перебували в одній точці з координатою х₀ > 0 (мал.) і х₀ < 0 (мал.) і рухалися в протилежних напрямах v_x1 > 0 і v_x2 < 0.

Таким чином, наведені графіки рівномірного прямолінійного руху відображають залежності відповідних параметрів руху (координат, пройденого шляху і переміщення, швидкості) від часу t. За їх допомогою можна з'ясувати характер руху тіла і зміни відповідних величин з плином часу.