Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Prędkość w ruchu jednostajnie opóźnionym

Grafika przedstawia zależność wartości prędkości od czasu dla kilku ciał poruszających się ruchem jednostajnie opóźnionym. Wybierając daną linię zobaczysz jakie jest przyspieszenie i jaka była prędkość początkowa danego ciała. Przyjrzyj się tym zależnościom i odpowiedz na kilka pytań.

RiUZzxlBno3ln
Tekst alternatywny w opracowaniu.

1. A v(t) = -0,5 m/s2t + 3 m/s
przyspieszenie
a=-0,5 m/s2
prędkość początkowa:
v0=3 m/s, 2. B v(t) = -0,5 m/s2t + 1 m/s
przyspieszenie
a=-0,5 m/s2
prędkość początkowa:
v0=1 m/s, 3. C v(t) = -2 m/s2t + 5 m/s
przyspieszenie
a=-2 m/s2
prędkość początkowa:
v0=5 m/s, 4. D v(t) = -1 m/s2t + 3 m/s
przyspieszenie
a=-1 m/s2
prędkość początkowa:
a0=3 m/s, 5. E v(t) = -1 m/s2t + 5 m/s
przyspieszenie
a=-1 m/s2
prędkość początkowa:
v0=5 m/s
Wykresy zależności wartości prędkości od czasu w ruchu jednostajnie opóźnionym
Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Na rysunku jest układ współrzędnych. Na osi poziomej odłożono czas, t, w sekundach, w zakresie od zera do siedmiu sekund. Na osi pionowej odłożono prędkość, v, w metrach na sekundę, w zakresie od zera do pięciu metrów na sekundę. Narysowano 5 odcinków, będących wykresami zależności prędkości od czasu i oznaczonych literami a, b, c, d, e. Wykres A zaczyna się w punkcie o współrzędnych (0;3) i i kończy w punkcie o współrzędnych (6;0). Wykres opisany jest równaniem: minus pięć dziesiątych metra na sekundę kwadrat razy t plus 3 metry na sekundę. Przyspieszenie wynosi minus pięć dziesiątych metra na sekundę kwadrat, a prędkość początkowa 3 metry na sekundę. Wykres B zaczyna się w punkcie o współrzędnych (0;1) i i kończy w punkcie o współrzędnych (2;0). Wykres opisany jest równaniem: minus pięć dziesiątych metra na sekundę kwadrat razy t plus 1 metr na sekundę. Przyspieszenie wynosi minus pięć dziesiątych metra na sekundę kwadrat, a prędkość początkowa 1 metr na sekundę. Wykres B jest równoległy do wykresu A. Wykres C zaczyna się w punkcie o współrzędnych (0;5) i i kończy w punkcie o współrzędnych (3;0). Wykres opisany jest równaniem: minus 2 metry na sekundę kwadrat razy t plus 5 metrów na sekundę. Przyspieszenie wynosi minus 2 metry na sekundę kwadrat, a prędkość początkowa 5 metrów na sekundę. Wykres D zaczyna się w punkcie o współrzędnych (0;3) i i kończy w punkcie o współrzędnych (2,5;0). Wykres opisany jest równaniem: minus 1 metr na sekundę kwadrat razy t plus 3 metry na sekundę. Przyspieszenie wynosi minus 1 metr na sekundę kwadrat, a prędkość początkowa 3 metry na sekundę. Wykres E zaczyna się w punkcie o współrzędnych (0;5) i i kończy w punkcie o współrzędnych (5;0). Wykres opisany jest równaniem: minus 1 metr na sekundę kwadrat razy t plus 5 metrów na sekundę. Przyspieszenie wynosi minus 1 metr na sekundę kwadrat, a prędkość początkowa 5 metrów na sekundę.

Na każde z pytań możesz odpowiedzieć nie patrząc na wykres, tylko wykonując odpowiednie obliczenia lub analizując matematyczną postać zależności wartości prędkości od czasu. Warto zatem spróbować najpierw znaleźć odpowiedź za pomocą obliczeń, a potem sprawdzić ją na wykresie.

Polecenie 1

Wszystkie pytania dotyczą ciał poruszających się ruchem jednostajnie opóźnionym; przyjmujemy, że ruch każdego z ciał zaczął się w tej samej chwili t = 0.

R1TBG9negn4v4
Pogrupuj zdania prawdziwe i fałszywe.

1. zdania prawdziwe to: ...

2. zdania fałszywe to: ...

Możliwe odpowiedzi:
1. Jeśli ciało w chwili t = 1 s miało prędkość równą 2 m/s, a w chwili t = 2 s prędkość wynosiła 1 m/s, to prędkość początkowa takiego ciała wynosi 3 m/s.
2. Kiedy dwa ciała poruszają się z takim samym przyspieszeniem, ich wykresy zależności prędkości od czasu są równoległe.
3. Ciało, które ma przyspieszenie równe 2 m/s2, a prędkość początkową równą 5 m/s, oraz ciało, które ma przyspieszenie równe 1 m/s2, a w chwili t = 1 s jego prędkość wynosi 2 m/s, mają tę samą prędkość w chwili t = 2 s.
4. Kiedy dwa wykresy zależności prędkości od czasu przetną się oznacza to zawsze, że dwa ciała mają taką samą prędkość w tym samym czasie.
5. Ciało, które ma większą prędkość początkową będzie miało zawsze większą prędkość niż ciało, które w chwili t = 0 miało mniejszą prędkość.
6. Jeśli ciało w chwili t = 2 s miało prędkość równą 3 m/s, a w chwili t = 4 s prędkość równą 1 m/s, to wartość przyspieszenia tego ciała wynosi 1 m/s2.
7. Kiedy dwa ciała mają takie same prędkości początkowe, ich wykresy zależności prędkości od czasu przecinają oś prędkości w tym samym punkcie.
8. Jeśli dwa ciała mają takie samo przyspieszenie, to zatrzymają się w tym samym momencie.