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

Warto przeczytać

R12KBZRjRy8Bs
Rys. 1. Ilustracja eksperymentu: samochody hamują przed skrzyżowaniem.
Źródło: dostępny w internecie: https://unsplash.com/photos/FvboK58pymA [dostęp 9.03.2022 r.], domena publiczna.

Wyobraźmy sobie następujący eksperyment: obserwujemy samochód, który hamuje przed skrzyżowaniem. W ustalonych chwilach mierzymy, jaką przejechał drogę, oraz sprawdzamy, co pokazuje prędkościomierz. Jakiego rodzaju zależności otrzymamy?

Pomiar przebytej drogidrogadrogi oraz prędkościprędkośćprędkości hamującego samochodu to pomiar parametrów ruchu. Na ich podstawie możemy ustalić, jakim ruchem porusza się ciało, oraz jakie jest jego przyspieszenieprzyspieszenieprzyspieszenie.

Jeśli samochód hamuje ruchem jednostajnie opóźnionym lub przyspiesza ruchem jednostajnie przyspieszonym, oznacza to, że wartość jego prędkości zmienia się w sposób jednostajny, czyli liniowy. Jeśli dodatkowo ten ruch odbywa się wzdłuż linii prostej, oznacza to, że przyspieszenie jest stałe i ma taki sam kierunek, co wektor prędkości. Ruch taki nazywamy jednostajnie zmiennymruch jednostajnie zmiennyjednostajnie zmiennym. Innym przykładem ruchu jednostajnie przyspieszonego jest swobodny spadekspadek swobodnyswobodny spadek.

Zależność wartości prędkości od czasu w ruchu jednostajnie opóźnionym wygląda następująco:

v ( t ) = a t + v 0   ,

gdzie a to wartość przyspieszenia, a vIndeks dolny 0 to wartość prędkości początkowej.

R1CgAXvQcSAGe
Rys. 2. Zależność prędkości od czasu w ruchu jednostajnie opóźnionym.
Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Na Rys. 2. przedstawiony jest wykres tej zależności. Czas tIndeks dolny n to czas, po którym samochód się zatrzyma, czyli kiedy jego prędkość będzie równa 0. Wynosi on

tn=v0a

Zależność drogi od czasu w ruchu jednostajnie opóźnionym jest zależnością kwadratową i wyraża się wzorem

s ( t ) = 1 2 a t 2 + v 0 t   .

a jej wykres przedstawiony jest na Rys. 3.:

R1E72FmVFbpSJ
Rys. 3. Zależność drogi od czasu w ruchu jednostajnie opóźnionym.
Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Słowniczek

droga
droga

(ang.: distance) długość odcinka toru, jaki przebyło ciało.

położenie
położenie

(ang.: position) określa umiejscowienie ciała w układzie odniesieniaukład odniesieniaukładzie odniesienia.

prędkość
prędkość

(ang.: velocity) wielkość wektorowa określająca, jak szybko zmienia się położenie w czasie.

przyspieszenie
przyspieszenie

(ang.: acceleration) wielkość wektorowa opisująca, jak szybko zmienia się prędkość w czasie.

ruch jednostajnie zmienny
ruch jednostajnie zmienny

(ang.: motion with contstant acceleration) ruch, w którym wartość prędkości zmienia się w sposób jednostajny, a przyspieszenie jest stałe.

układ odniesienia
układ odniesienia

(ang.: frame of reference) ciało, względem którego opisujemy ruch lub spoczynek innego ciała.

spadek swobodny
spadek swobodny

(ang.: free fall) ruch odbywający się wyłącznie pod wpływem grawitacji, z zerową prędkością początkową (np. z ziemskim przyspieszeniem grawitacyjnym).