Равномерное и неравномерное движение. Скорость

Введение

Каждый день мы видим движение: автомобили едут по дорогам, самолёты летают в небе, поезда движутся по рельсам, а люди и животные перемещаются по земле.
Все эти явления относятся к механическому движению, то есть к изменению положения тела в пространстве с течением времени.
Однако тела движутся по-разному — иногда с постоянной скоростью, а иногда с ускорением или замедлением. Чтобы описывать такие движения, в физике используют понятия равномерного и неравномерного движения, а также скорости.

Что такое равномерное движение

Равномерным движением называют такое движение, при котором тело за равные промежутки времени проходит одинаковые пути.
Пример: автомобиль движется со скоростью 60 км/ч и за каждый час пути проходит ровно 60 километров — это равномерное движение.

При равномерном движении скорость тела не изменяется, то есть тело движется с постоянной скоростью.
Если построить график зависимости пути от времени, он будет представлять собой прямую линию.

Неравномерное движение

Если тело за равные промежутки времени проходит разные пути, движение называют неравномерным.
Пример: велосипедист разгоняется при спуске с горы и тормозит при подъёме — его скорость постоянно меняется, значит движение неравномерное.

Неравномерное движение бывает:

ускоренным, если скорость увеличивается (например, при разгоне машины);
замедленным, если скорость уменьшается (например, при торможении).

В природе и технике чаще всего встречается именно неравномерное движение. Даже человек, идущий пешком, не может сохранять одну и ту же скорость всё время.

Скорость движения

Чтобы описать, как быстро движется тело, вводят физическую величину скорость.
Скорость показывает, какой путь проходит тело за единицу времени.

Формула для расчёта скорости:

$display style v equals S over t$

где
v — скорость,
S — путь,
t — время.

Если известна скорость и время, можно вычислить путь:

$display style S equals v times t$

А если известны путь и скорость, можно найти время:

$display style t equals S over v$

Единицы измерения скорости

В Международной системе единиц (СИ) скорость измеряется в метрах в секунду (м/с).
На практике часто используют и километры в час (км/ч).

Чтобы перевести километры в час в метры в секунду, нужно значение разделить на 3,6.
Например:
$72 text end text text км/ч end text equals fraction numerator 72 over denominator 3 , 6 end fraction equals 20 text end text text м/с end text$

И наоборот: чтобы перевести м/с в км/ч, нужно умножить на 3,6.
$10 text end text text м/с end text equals 10 cross times 3 , 6 equals 36 text end text text км/ч end text$

Примеры равномерного движения

Движение лифта с постоянной скоростью.
Полёт самолёта на крейсерском режиме.
Ровное движение автомобиля по шоссе, если водитель не меняет скорость.

В этих случаях за одинаковое время тело проходит одинаковый путь, то есть скорость постоянна.

Примеры неравномерного движения

Разгон автомобиля при старте.
Торможение поезда перед станцией.
Падение камня (скорость увеличивается из-за силы тяжести).
Подъём лифта, который сначала ускоряется, а затем замедляется.

Здесь скорость изменяется, а значит движение неравномерное.

Средняя скорость

Поскольку большинство движений неравномерные, часто используют понятие средней скорости.
Средняя скорость показывает, какой бы была постоянная скорость, если бы тело за всё время прошло тот же путь:

$display style v subscript text ср end text end subscript equals S subscript text общий end text end subscript over t subscript text общее end text end subscript$

Например, если автобус проехал 120 км за 3 часа, его средняя скорость равна:
$v subscript text ср end text end subscript equals 120 straight divided by 3 equals 40 text end text text км/ч end text$ .

Даже если автобус часть пути ехал быстрее, а часть медленнее, средняя скорость — 40 км/ч.

Графики движения

Графики помогают лучше понимать движение.

На графике S(t) (путь от времени) равномерное движение изображается прямой линией, неравномерное — кривой.
На графике v(t) (скорость от времени) при равномерном движении линия горизонтальна (скорость не меняется), а при неравномерном — поднимается или опускается.

Заключение

Понимание различий между равномерным и неравномерным движением помогает объяснять многие явления в природе и технике.
Благодаря понятию скорости можно измерять быстроту движения, проектировать транспорт, рассчитать время поездок и даже предсказывать поведение планет.
Механическое движение — одно из самых наглядных проявлений законов физики, с которым мы сталкиваемся ежедневно.

Вопросы для самопроверки

Что называют равномерным движением?
Как отличить неравномерное движение от равномерного?
Что показывает скорость движения?
Запиши формулу для вычисления скорости.
В каких единицах измеряется скорость в системе СИ?
Как перевести 90 км/ч в м/с?
Что называют средней скоростью?
Приведи примеры равномерного и неравномерного движения.
Как выглядит график пути от времени при равномерном движении?
Почему в реальной жизни равномерное движение встречается редко?

Последнее изменение: Суббота, 1 Ноябрь 2025, 02:34