Drawing and analysing graphs of distancedistancedistance and velocityvelocityvelocity dependence on time in uniform rectilinear motionuniform rectilinear motionuniform rectilinear motion
II. Solving problems using physical laws and relationships. The student:
6) determines the value of speed and distance from the graphs of the speed and distance vs. time for rectilinear motion with uniform sections and draws these graphs based on the given information.
1. List the characteristics of uniform rectilinear motion. 2. Give the formula for speed in this motion. 3. Draw the graphgraphgraph and describing this motion.
Answer:
1. Uniform rectilinear motion is a motion where the trajectory is a straight line and the speed does not change. 2. The speed in uniform rectilinear motion is determined from the formula:
The table contains distancedistancedistance-time dependence for a motion of a body. Complete the given table. Give the name of the motion of this body. Calculate the speed of the body. Make graphs and for the motion of this body.
[Table 1]
Answer:
It is a uniform motionuniform motionuniform motion. The speed in this motion is , .
[Illustation 2]
[Interactive graphics]
Familiarize yourself with an interactive drawing showing a graph of the dependency of distance on time for a body moving in a straight line, with sections of different speed.
Task 3
The graph shows the dependency of distance on time for a certain vehicle:
[Illustration 3]
Based on the graph:
1. What is the type of motion of the vehicle in each sectionsectionsection? 2. Calculate the vehicle speed in these sections. 3. In which section the body has the highest speed? 4. What is the average speed over the entire distancedistancedistance?
Answer:
1.
- section A - uniform rectilinear motionuniform rectilinear motionuniform rectilinear motion, - section B - uniform rectilinear motion, - section C - the body is at rest.
2.
- section A
- section B
- section C - the body is at rest.
3.
The body has the highest speed in sectionsectionsection A.
4.
Based on the analysis of the graphgraphgraph of the body motion, we can determine the distance travelled after time t with the speed v:
[Illustration 4]
After analysing the graph we can conclude that to calculate the distance, the area of the rectangle formed under the graph should be calculated.
In the graph the area under the graph corresponds to the distance travelled by the moving body.
The graphs show the relationship of distance to time for the movement of two bodies moving at different speeds.
[Illustration 8]
Which body moves with higher speed. Explain your answer.
Answer:
Body A has a higher speed because the angle of the graphgraphgraph with respect to the time axis (slopeslopeslope) is larger. This means that at the same time body A will cover a greater distance than body B.
Ciało poruszało się ruchem jednostajnym prostoliniowym. Poniższy wykres przedstawia trzy etapy tego ruchu, na tych etapach prędkość ciała miała stałą wartość. Narysuj wykres zależności drogi od czasu dla ruchu tego ciała. Przyjmij odpowiednią skalę na osi czasu, osi drogi i na osi prędkości.
1. Ruch jednostajny prostoliniowy przedstawiamy graficznie za pomocą wykresów zależności drogi od czasu oraz prędkości od czasu . 2. Im większy kąt nachylenia wykresu do osi czasu, tym większa prędkość, z jaką porusza się ciało. 3. Jeśli w badanym przedziale czasu wykres zależności będzie linią poziomą, to odpowiadający mu wykres zależność będzie przedstawiał prostą leżącą na osi czasu. 4. Aby wyznaczyć drogę na podstawie wykresu zależności dla wybranego przedziału czasowego, należy obliczyć pole powierzchni prostokąta utworzonego pod wykresem .
m2f8207370572fcf0_1528449000663_0
Rysowanie i analiza wykresów zależności drogi i prędkości od czasu w ruchu jednostajnym prostoliniowym
m2f8207370572fcf0_1528449084556_0
Drugi
m2f8207370572fcf0_1528449076687_0
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych. Uczeń:
6) wyznacza wartość prędkości i drogę z wykresów zależności prędkości i drogi od czasu dla ruchu prostoliniowego odcinkami jednostajnego oraz rysuje te wykresy na podstawie podanych informacji.
m2f8207370572fcf0_1528449068082_0
45 minut
m2f8207370572fcf0_1528449523725_0
Rysowanie wykresów opisujących ruch jednostajny prostoliniowy.
m2f8207370572fcf0_1528449552113_0
1. Rysowanie wykresów i .
2. Odczytywanie wielkości opisujących ruch jednostajny prostoliniowy z wykresów.
m2f8207370572fcf0_1528450430307_0
Uczeń:
- rysuje wykresy i w ruchu jednostajnym prostoliniowym,
- odczytuje wielkości opisujących ruch jednostajny prostoliniowy z wykresów.
m2f8207370572fcf0_1528449534267_0
1. Dyskusja.
2. Rozwiązywanie zadań problemowych.
m2f8207370572fcf0_1528449514617_0
1. Współpraca między uczniem a nauczycielem.
2. Praca indywidualna.
m2f8207370572fcf0_1528450127855_0
Polecenie 1
Podaj odpowiedzi na pytania:
1. Wymień cechy ruchu jednostajnego prostoliniowego. 2. Podaj wzór na prędkość w tym ruchu. 3. Narysuj kształt wykresu i opisującego ten ruch.
Odpowiedź:
1. Ruch jednostajny prostoliniowy, to taki ruch, którego torem jest linia prosta a prędkość nie ulega zmianie. 2. Prędkość w ruchu jednostajnym prostoliniowym określamy z zależności:
3. [Ilustracja 1]
m2f8207370572fcf0_1528446435040_0
Polecenie 2
Tabela zawiera zależności drogi od czasu dla ruchu ciała. Uzupełnij podaną tabelę. Podaj nazwę ruchu tego ciała. Oblicz prędkość ciała. Wykonaj wykresy i dla ruchu tego ciała.
[Tabela 1]
Odpowiedź:
Jest to ruch jednostajny. Prędkość w tym ruchu wynosi , .
[Ilustracja 2]
[Grafika interaktywna]
Zapoznaj się z interaktywnym rysunkiem przedstawiającym wykres drogi od czasu dla ciała poruszającego się ruchem prostoliniowym, odcinkami o różnej prędkości.
Polecenie 3
Wykres przedstawia zależność drogi od czasu dla pewnego pojazdu.
[Ilustracja 3]
W oparciu o wykres:
1. Podaj jakim ruchem porusza się pojazd na każdym z odcinków? 2. Oblicz wartość prędkości pojazdu na tych odcinkach. 3. Na którym z odcinków ciało posiada największą prędkość? 4. Jaka jest wartość prędkości średniej pojazdu na całej trasie?
Odpowiedź:
1)
- odcinek A - ruch jednostajny, - odcinek B - ruch jednostajny, - odcinek C - ciało jest w spoczynku.
2)
- odcinek A
- odcinek B
- odcinek C - ciało jest w spoczynku.
3)
Ciało ma największą prędkość na odcinku A.
4)
W oparciu o analizę wykresu ruchu ciała możemy wyznaczyć drogę przebytą po czasie t z prędkością v wykres .
[Ilustracja 4]
Po analizie wykresu możemy stwierdzić, że aby obliczyć drogę należy obliczyć pole prostokąta powstałego pod wykresem.
Na wykresie pole powierzchni pod wykresem odpowiada drodze przebytej przez poruszające się ciało.
Polecenie 4
Ciało poruszało się ruchem jednostajnym prostoliniowym. Poniższy wykres przedstawia trzy etapy tego ruchu, na tych etapach prędkość ciała miała stałą wartość. Narysuj wykres zależności drogi od czasu dla ruchu tego ciała. Przyjmij odpowiednią skalę na osi czasu, osi drogi i na osi prędkości.
[Ilustracja 5]
Odpowiedź:
[Ilustracja 6]
Polecenie 5
Ilustracja przedstawia wykres zależności :
[Ilustracja 7]
Z powyższego wykresu wynika, że prędkość ciała wynosi:
a) 200 , b) 20 , c) 80 , d) 8 .
Odpowiedź:
d.
Polecenie 6
Wykresy przedstawiają zależność drogi od czasu dla ruchu dwóch ciał poruszających się z różnymi prędkościami.
[Ilustracja 8]
Które z ciał porusza się z prędkością o większej wartości. Uzasadnij odpowiedź.
Odpowiedź:
Większą prędkość posiada ciało A, bo kąt nachylenia wykresu do osi czasu jest większy. Oznacza to że w tym samym czasie ciało A przebędzie większą drogę niż ciało B.
m2f8207370572fcf0_1528450119332_0
1. Ruch jednostajny prostoliniowy przedstawiamy graficznie za pomocą wykresów zależności drogi od czasu oraz prędkości od czasu . 2. Im większy kąt nachylenia wykresu do osi czasu, tym większa prędkość, z jaką porusza się ciało. 3. Jeśli w badanym przedziale czasu wykres zależności będzie linią poziomą, to odpowiadający mu wykres zależność będzie przedstawiał prostą leżącą na osi czasu. 4. Aby wyznaczyć drogę na podstawie wykresu zależności dla wybranego przedziału czasowego, należy obliczyć pole powierzchni prostokąta utworzonego pod wykresem .