Средняя скорость. Ускорение
В окружающем нас мире мы крайне редко сталкиваемся с равномерным движением. Обычно скорость тела изменяется с течением времени, и за одинаковые промежутки времени тетю проходит неодинаковые пути. Такое движение является неравномерным. Однако никого не удивляет, когда мы говорим, что ехали на автомобиле со скоростью 60 км/ч, хотя при этом подразумевается, что мы и тормозили, и останавливались перед светофорами, и вновь ускорялись. О какой же скорости тогда идёт речь?
СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ
Для характеристики неравномерного движения вводят понятие средней скорости. Средняя скорость тела при неравномерном движении находится так же, как и скорость при равномерном движении, т. е. весь пройденный телом путь необходимо разделить на полное время движения тела, включая остановки.
путь ———— = средняя скорость время
Полученное значение показывает среднюю скорость движения тела на всём пути, и оно может не совпадать со значением скорости в различные моменты времени движения.
Предположим, что автомобиль проехал путь s, состоящий из участков s1, s2, и s3, причём прохождение каждого из них заняло соответственно время t1, t2и t3. Для определения средней скорости движения автомобиля надо весь пройденный путь разделить на общее время движения:ʋср = (s1 + s2 + s3) / (t1 + t2 + t3)
Зная среднюю скорость движения тела и время движения, можно найти пройденный за это время путь по формуле s = t ʋср.
Если нам известны средняя скорость движения и пройденный путь, мы можем определить время движения по формуле t = s ʋср.
ГРАФИКИ ЗАВИСИМОСТИ ПУТИ И СКОРОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ
В отличие от графиков прямолинейного равномерного движения при неравномерном движении графики зависимости скорости и пути от времени могут выглядеть совершенно по-разному в зависимости от конкретной задачи.
Рассмотрим пример. Пусть велосипедист при движении из одного города в другой сначала проехал 8 км за 20 мин. Затем, отдохнув 10 мин, проехал ещё 6 км за 30 мин, а оставшиеся 2,5 км прошёл пешком за 30 мин. Как будут выглядеть соответствующие графики, если в пределах каждого временного интервала велосипедист двигался с постоянными скоростями?
РАВНОПЕРЕМЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ
Предположим, в начале определённого отрезка времени мы движемся в автомобиле со скоростью ʋ. Автомобиль начинает увеличивать скорость, и через время t его скорость становится равной ʋ. Если за любые одинаковые промежутки времени скорость этого автомобиля увеличивалась на одно и то же значение, то в течение времени t автомобиль двигался равноускоренно.
Прямолинейным равнопеременным движением называется движение, при котором траекторией тела является прямая линия и за любые равные промежутки времени скорость тела изменяется (увеличивается или уменьшается) на одно и то же значение.
УСКОРЕНИЕ
В физике существует величина, характеризующая изменение скорости тела при равнопеременном движении. Она называется ускорением и обозначается латинской буквой а. Для того чтобы вычислить ускорение, необходимо найти отношение изменения скорости ко времени, в течение которого это изменение произошло, т. е. от значения его конечной скорости нужно отнять значение начальной скорости и полученный результат разделить на рассматриваемое время движения.
В Международной системе единиц (СИ) за единицу ускорения принимают ускорение такого равнопеременного движения, при котором скорость движущегося тела за время 1 с изменяется на 1 м/с.
Эту единицу называют 1 метр на секунду в квадрате и обозначают 1 м/с2.
Ускорение может принимать как положительное, так и отрицательное значение. Действительно, если скорость тела в начале движения (ʋ) меньше скорости тела в конце движения (ʋ), то при нахождении ускорения положительное число (ʋ — ʋ) мы делим на положительное число (t) и получаем положительное значение ускорения. Если же тело замедляется, то значение начальной скорости оказывается больше значения скорости в конце движения, разность ʋ — ʋ становится отрицательной и значение ускорения тоже оказывается меньше нуля.
Вы смотрели Конспект по физике для 7 класса «Средняя скорость. Ускорение»: Как можно определить среднюю скорость при неравномерном прямолинейном движении тела. Что такое ускорение. Вернуться к Списку конспектов по физике (оглавление).
Ответы на вопрос
Отвечает Плотникова Мария.
Для решения этой задачи, нам нужно воспользоваться вторым законом Ньютона, который гласит:
F=m⋅aF = m \cdot aF=m⋅a
где:
- FFF — результирующая сила, действующая на объект (в данном случае велосипедиста),
- mmm — масса объекта (в данном случае общая масса велосипедиста и велосипеда, равная 89 кг),
- aaa — ускорение объекта.
Чтобы найти ускорение (aaa), нам нужно знать изменение скорости (ΔvΔvΔv) и время (ΔtΔtΔt), а также начальную скорость (vv_0v) велосипедиста. Мы можем использовать следующую формулу для расчета ускорения:
a=ΔvΔta = \frac{Δv}{Δt}a=ΔtΔv
Сначала найдем изменение скорости (ΔvΔvΔv). Для этого вычислим разницу между начальной и конечной скоростью:
vнач=1v_{нач} = 1vнач=1 м/c (первое измерение скорости)
vкон=8v_{кон} = 8vкон=8 м/c (последнее измерение скорости)
Δv=vкон−vнач=8мc−1мc=7мcΔv = v_{кон} — v_{нач} = 8 м/c — 1 м/c = 7 м/cΔv=vкон−vнач=8мc−1мc=7мc
Теперь найдем изменение времени (ΔtΔtΔt). Для этого вычислим разницу между конечным и начальным временем:
tнач=2t_{нач} = 2tнач=2 с (первое измерение времени)
tкон=12t_{кон} = 12tкон=12 с (последнее измерение времени)
Δt=tкон−tнач=12с−2с=10сΔt = t_{кон} — t_{нач} = 12 с — 2 с = 10 сΔt=tкон−tнач=12с−2с=10с
Теперь мы можем найти ускорение (aaa):
a=ΔvΔt=7мc10с=0.7мc2a = \frac{Δv}{Δt} = \frac{7 м/c}{10 с} = 0.7 м/c^2a=ΔtΔv=10с7мc=0.7мc2
Ускорение велосипедиста равно 0.7 м/c².
Теперь мы можем рассчитать результирующую силу (FFF):
F=m⋅a=89кг⋅0.7мc2=62.3НF = m \cdot a = 89 кг \cdot 0.7 м/c² = 62.3 НF=m⋅a=89кг⋅0.7мc2=62.3Н
Результирующая сила, действующая на велосипедиста, равна 62.3 Н (ньютонов).
Последние заданные вопросы в категории Физика
Физика 11.01.2024 09:18 137 Голокова Алина
Миша раскручивает пакет со сменкой по пути в школу. Расстояние от ручек пакета до обуви равно
Ответов: 1
Физика 11.01.2024 07:50 346 Милевская Анастасия
Однородная балка массой 8 кг уравновешена на трехгранной призме, четвертую часть балки отрезали.
Ответов: 1
Физика 11.01.2024 07:42 261 Баринов Рома
Велосипедист на соревнованиях равноускоренно двигался по горной дороге. Спидометр с встроенным
Ответов: 1
Физика 11.01.2024 07:39 372 Волк Иван
Каким образом можно установить что масса 1 из тележек больше, а другой меньше?
Ответов: 1
Физика 11.01.2024 07:24 376 Самохина Алина
Помоги пожалуйста!! 1)Первые 20% всего времени тело двигалось со средней скоростью 10
Ответов: 1
Физика 11.01.2024 06:13 345 Ковальская Даша
Михаил решил удивить друзей своей выдумкой, придумав новую температурную шкалу, в которой
Ответов: 1
Физика 11.01.2024 05:54 165 Капустин Александр
автобус отходя от остановки со скоростью 36 км/ч, движется ускоренно в течение 8 секунд. Вычислить
Ответов: 1
Физика 11.01.2024 04:50 100 Абайдуллаев Адилет
В процессе кристаллизации внутренняя энергия вещества: 1)уменьшается за счёт уменьшения
Ответов: 1
Физика 11.01.2024 04:53 273 Кайратова Медина
Отношение массы Плутона к массе Земли равно 0,003, а отношение среднего радиуса Плутона к
Ответов: 1
Физика 11.01.2024 05:09 121 Садыкова Сагыныш
Из трубы, площадь поперечного сечения которой равна 3,8 см2, водa выливается в контейнер со
Ответов: 1
