Прямолинейное равноускоренное движение. Ускорение

Для ха­рак­те­ри­сти­ки нерав­но­мер­но­го дви­же­ния вво­дит­ся новая фи­зи­че­ская ве­ли­чи­на – мгно­вен­ная ско­рость.

Опре­де­ле­ние: мгно­вен­ная ско­рость – это ско­рость тела в дан­ный мо­мент или в дан­ной точке тра­ек­то­рии.

При­бор, ко­то­рый по­ка­зы­ва­ет мгно­вен­ную ско­рость, есть на любом дви­жу­щем­ся сред­стве: в ав­то­мо­би­ле, по­ез­де и т.д. Это при­бор, ко­то­рый на­зы­ва­ет­ся спи­до­метр (от англ. – speed («ско­рость»)). Об­ра­ща­ем ваше вни­ма­ние на то, что мгно­вен­ная ско­рость опре­де­ля­ет­ся как от­но­ше­ние пе­ре­ме­ще­ния ко вре­ме­ни, в те­че­ние ко­то­ро­го это пе­ре­ме­ще­ние про­изо­шло. Но ведь это опре­де­ле­ние ничем не от­ли­ча­ет­ся от дан­но­го нами ранее опре­де­ле­ния ско­ро­сти при РПД. Для более точ­но­го опре­де­ле­ния необ­хо­ди­мо от­ме­тить, что про­ме­жу­ток вре­ме­ни и со­от­вет­ству­ю­щее ему пе­ре­ме­ще­ние бе­рут­ся очень ма­лень­ки­ми, стре­мя­щи­ми­ся к нулю. Тогда ско­рость не успе­ва­ет по­ме­нять­ся силь­но, и мы можем поль­зо­вать­ся фор­му­лой, ко­то­рую вво­ди­ли ранее: .

Об­ра­ти­те вни­ма­ние на рис. 1. х₀ и х₁ – это ко­ор­ди­на­ты век­то­ра пе­ре­ме­ще­ния. Если этот век­тор будет очень ма­лень­ким, то и из­ме­не­ние ско­ро­сти про­изой­дет до­ста­точ­но быст­ро. Это из­ме­не­ние в дан­ном слу­чае мы ха­рак­те­ри­зу­ем из­ме­не­ни­ем мгно­вен­ной ско­ро­сти.

_{Рис. 1. К вопросу об определении мгновенной скорости} 

 Ускорение

Таким об­ра­зом, нерав­но­мер­ное дви­же­ние имеет смысл ха­рак­те­ри­зо­вать из­ме­не­ни­ем ско­ро­сти от точки к точке, тем, как быст­ро это про­ис­хо­дит. Это из­ме­не­ние ско­ро­сти ха­рак­те­ри­зу­ет­ся ве­ли­чи­ной, ко­то­рая на­зы­ва­ет­ся уско­ре­ние. Обо­зна­ча­ет­ся уско­ре­ние , это век­тор­ная ве­ли­чи­на.

Опре­де­ле­ние: уско­ре­ние опре­де­ля­ет­ся как от­но­ше­ние из­ме­не­ния ско­ро­сти ко вре­ме­ни, в те­че­ние ко­то­ро­го это из­ме­не­ние про­изо­шло.

Уско­ре­ние из­ме­ря­ет­ся м/с².

По сути, ско­рость из­ме­не­ния ско­ро­сти – это есть уско­ре­ние. Зна­че­ние про­ек­ции уско­ре­ния, по­сколь­ку это век­тор, может быть от­ри­ца­тель­ным и по­ло­жи­тель­ным.

Важно от­ме­тить, что, куда на­прав­ле­но из­ме­не­ние ско­ро­сти, туда будет на­прав­ле­но уско­ре­ние. Осо­бое зна­че­ние это при­об­ре­та­ет при кри­во­ли­ней­ном дви­же­нии, когда из­ме­ня­ет­ся не толь­ко зна­че­ние ско­ро­сти, но и на­прав­ле­ние.