- Различать путь и перемещение
- Вычислять скорость, путь и время по формуле v = s / t
- Переводить км/ч в м/с и обратно
- Правильно находить среднюю скорость
Мурад едет в школу на велосипеде, а Лейла идёт пешком. Они выходят из дома одновременно, но Мурад приезжает раньше — значит, он движется быстрее. Точно ответить на вопрос «насколько быстрее?» позволяет физическая величина — скорость.
Механическое движение, путь и перемещение
Изменение положения тела относительно других тел с течением времени называется механическим движением. Пассажир в автобусе покоится относительно автобуса, но движется относительно дороги. Поэтому движение всегда описывают относительно выбранного тела отсчёта.
- Траектория — линия, которую описывает тело при движении.
- Путь (s) — длина траектории, он всегда положителен.
- Перемещение — направленный отрезок, соединяющий начальное и конечное положения тела.
Скорость и равномерное движение
Физическая величина, равная пути, пройденному телом за единицу времени. Единица в СИ — м/с.
- vскорость, в м/с
- sпройденный путь, в метрах (м)
- tвремя движения, в секундах (с)
Отсюда s = v · t и t = s / v.
Если тело за любые равные промежутки времени проходит одинаковые пути, его движение равномерное, и скорость остаётся постоянной. В жизни движение обычно неравномерное: автомобиль останавливается на светофоре, а потом снова разгоняется.
Поезд метро проходит 1,8 км между двумя станциями за 2 минуты. Найди среднюю скорость поезда в м/с и в км/ч.
Показать решениеСкрыть решение
v = s / t = 1800 м / 120 с = 15 м/с.
Чтобы получить км/ч, умножаем на 3,6: 15 · 3,6 = 54 км/ч.
| Движущееся тело | Примерная скорость |
|---|---|
| Пешеход | 1,4 м/с (5 км/ч) |
| Велосипедист | 5 м/с (18 км/ч) |
| Автомобиль в городе | 14 м/с (50 км/ч) |
| Звук в воздухе | 340 м/с |
| Свет | 300 000 км/с |
Средняя скорость
Для неравномерного движения используют среднюю скорость: весь путь делят на всё время движения. Время остановок тоже входит в общее время.
Эльвин проехал на машине первые 60 км по ровному шоссе за 1 ч, а следующие 60 км по горной дороге — за 1,5 ч. Какова его средняя скорость на всём пути?
Показать решениеСкрыть решение
Всё время: t = 1 ч + 1,5 ч = 2,5 ч.
v(ср) = 120 км / 2,5 ч = 48 км/ч.
Значит, в среднем Эльвин проезжал 48 км за каждый час.
Скорость — векторная величина
У скорости есть не только числовое значение, но и направление, то есть скорость — векторная величина. Два автомобиля, выехавшие из Баку со скоростью 60 км/ч на север и на юг, имеют одинаковые модули скорости, но противоположные направления. График координаты равномерного движения — прямая: чем она круче, тем больше скорость.
Главное
- Движение всегда описывают относительно тела отсчёта.
- Путь — длина траектории, перемещение — направленный отрезок от начала к концу.
- v = s / t; в СИ скорость измеряется в м/с, 1 м/с = 3,6 км/ч.
- Средняя скорость = весь путь / всё время, а не среднее скоростей.
- Скорость — вектор: у неё есть модуль и направление.
Проверь себя
Вопросов: 10. Каждый правильный ответ приносит XP.