Основные понятия кинематики. Скорость. Средняя скорость. Относительная скорость. Сложение перемещений и скоростей
1. Основные понятия
-
Материальная точка — тело, размерами которого можно пренебречь;
-
Траектория — линия движения тела;
-
Путь — длина траектории;
-
Перемещение — вектор, соединяющий начальное и конечное положение.
Перемещение отличается от пути: путь всегда положителен, а перемещение — вектор.
Наглядная схема движения
2. Скорость
Скорость — физическая величина, показывающая, как быстро и в каком направлении движется тело.
где:
— перемещение;
— время.
Скорость — векторная величина.
3. Средняя скорость
Средняя скорость определяется как:
где:
-
S — путь;
-
t — время движения.
Используется при неравномерном движении.
Наглядная схема средней скорости
4. Относительная скорость
Иногда движение рассматривают относительно другого тела.
Относительная скорость:
Примеры:
-
два поезда;
-
лодка и течение;
-
человек в движущемся автобусе.
Наглядная схема относительной скорости
5. Сложение перемещений
Если тело совершает несколько перемещений:
общее перемещение равно их векторной сумме.
6. Сложение скоростей
Скорости также складываются как векторы:
Используется правило параллелограмма.
Наглядная схема сложения векторов
7. Важные выводы
-
движение описывается векторными величинами;
-
скорость показывает изменение положения;
-
средняя скорость учитывает весь путь;
-
относительное движение зависит от системы отсчёта;
-
сложение выполняется по правилам векторной алгебры.
8. Итоги
-
Кинематика изучает движение без причин;
-
Основные величины: путь, перемещение, скорость;
-
Скорость бывает мгновенной и средней;
-
Важны относительные движения;
-
Перемещения и скорости складываются как векторы.
Вопросы для самопроверки
-
Что изучает кинематика?
-
Чем отличается путь от перемещения?
-
Что такое скорость?
-
Как найти среднюю скорость?
-
Что называется относительной скоростью?
-
Как складываются перемещения?
-
Как складываются скорости?
-
Почему скорость — векторная величина?