Кинематика - раздел физики, изучающий движение тел без рассмотрения причин, вызывающих это движение. В этой статье мы рассмотрим основные формулы кинематики, необходимые для успешной подготовки к ЕГЭ по физике, и рассмотрим их применение на примерах задач.*
1. Формула для равномерного прямолинейного движения:
x = x₀ + v₀ * t
**Обозначения:**
- x - положение тела в момент времени t,
- x₀ - начальное положение тела,
- v₀ - начальная скорость тела,
- t - время.
**Пример:**
Пусть тело стартует из точки x₀ = 3 м со скоростью v₀ = 2 м/c. Какое будет его положение через t = 4 с?
**Решение:**
Подставим значения в формулу:
x = 3 м + (2 м/c * 4 с) = 11 м
Ответ: Положение тела через 4 секунды - 11 метров.
2. Формула для вычисления скорости:
v = v₀ + a * t
**Обозначения:**
- v - скорость тела в момент времени t,
- v₀ - начальная скорость тела,
- a - ускорение тела,
- t - время.
**Пример:**
Тело движется с начальной скоростью v₀ = 5 м/c и ускорением a = 2 м/c². Какая будет его скорость через t = 3 с?
**Решение:**
Подставим значения в формулу:
v = 5 м/c + (2 м/c² * 3 с) = 11 м/c
Ответ: Скорость тела через 3 секунды - 11 м/с.
3. Формула для определения перемещения:
x = x₀ + v₀ * t + 1/2 * a * t²
**Обозначения:**
- x - положение тела в момент времени t,
- x₀ - начальное положение тела,
- v₀ - начальная скорость тела,
- a - ускорение тела,
- t - время.
**Пример:**
Тело начинает движение из точки x₀ = 0 м с начальной скоростью v₀ = 3 м/c и ускорением a = 1 м/c². Каково будет его положение через t = 2 с?
**Решение:**
Подставим значения в формулу:
x = 0 м + (3 м/c * 2 с) + 1/2 * 1 м/c² * (2 с)² = 7 м
Ответ: Положение тела через 2 секунды - 7 метров.
4. Формула для определения скорости при равноускоренном движении:
v² = v₀² + 2 * a * (x - x₀)
**Обозначения:**
- v - скорость тела в момент времени t,
- v₀ - начальная скорость тела,
- a - ускорение тела,
- x - конечное положение тела,
- x₀ - начальное положение тела.
**Пример:**
Тело движется с начальной скоростью v₀ = 4 м/c, ускорением a = 3 м/c², и его конечное положение x = 25 м. Какова была его начальная скорость?
**Решение:**
Подставим значения в формулу и решим относительно v₀:
v₀² = (4 м/c)² + 2 * 3 м/c² * (25 м - x₀)
v₀² = 16 м²/c² + 6 м/c² * (25 м - x₀)
v₀² = 16 м²/c² + 150 м/c - 6 м/c² * x₀
v₀² = 150 м/c + 16 м²/c² - 6 м/c² * x₀