Равномерное движение - это движение, при котором тело двигается по прямой линии и за любые равные промежутки времени совершает равные перемещения.
Основная характеристика равномерного движения, это физическая величина – скорость.
Скорость равномерного прямолинейного движения точки – векторная величина, равная отношению перемещения к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло. Единицы измерения скорости в системе СИ – метр в секунду:
Рассмотрим движение машины. Если она едет по прямой линии, на спидометре одно и то же значение скорости (модуль скорости), то это движение равномерное. Стоит машине изменить направление (повернуть), это будет означать, что вектор скорости изменил свое направление. Вектор скорости направлен туда же, куда едет машина. Такое движение нельзя считать реально равномерным, несмотря на то, что спидометр показывает одно и то же число.
Направление вектора скорости всегда совпадает с направлением движения тела
Можно ли движение на карусели считать равномерным (если не происходит ускорение или торможение)? Нельзя, постоянно изменяется направление движения, а значит и вектор скорости. Из рассуждений можно сделать вывод, что равномерное движение - это всегда движение по прямой линии! А значит при равномерном движении путь и перемещение одинаковы (поясни почему).
Состояние покоя тела - это особый вид равномерного движения, при котором скорость не изменяется и равна нулю.
Графики движения
Обратите внимание, как располагаются графики отражающие зависимость от времени скорости и координаты тела.
Графики проекции перемещения и координаты очень похожи. Но начальная координата не обязательно равна 0.
Площадь участка под графиком скорости всегда численно равна перемещению.
Именно численно, единицы измерения у каждой величины свои. Понятно, что одна сторона прямоугольника совпадает с величиной скорости в координатах графика, вторая будет равна времени движения. Произведение одной стороны на другую дает площадь фигуры, а с другой стороны произведение скорости на время дает перемещение тела. Это правило визуально понятно для равномерного движения. Но в дальнейшем при изучении неравномерно движения, мы будем использовать это правило для расчета пути движения с меняющейся скоростью и более сложным графиком. Правило работает при любом изменении скорости.
Формула перемещения в координатах:
Проекция вектора скорости
Так как скорость это тоже векторная величина, как и перемещение, то вектор скорости тоже имеет проекции на оси координат. Пока точка движется вдоль вектора перемещения, ее отражение как бы перемещается по осям координат вдоль проекции перемещения. Получается, проекции
Vx – скалярная скорость перемещения проекции точки по оси х.
Vy – скалярная скорость перемещения проекции точки по оси y.
Объединив формулы проекций и координат выведем формулы по которым можно найти конечную координату через начальные координаты (зная место старта) и проекции скоростей.
Такие уравнения – называются уравнения движения и решают основную задачу механики: найти положение тела в любой момент времени по начальным данным.