Движение с постоянным ускорением

Физика > Движение с постоянным ускорением

Постоянное ускорение наступает в том случае, если скорость объекта меняется на равную величину через каждый одинаковый временной промежуток.

Задача обучения

• Разобраться в том, как постоянное ускорение воздействует на движение.

Основные пункты

• Если мы полагаем, что ускорение будет постоянным, то это не ограничивает ситуацию и не ухудшает результат.
• Из-за алгебраических свойств постоянного ускорения есть кинематические уравнения, которые можно применить для расчета скорости, смещения, ускорения и времени.
• Расчеты с постоянным ускорением можно использовать для одномерного и двумерного движений.

Термины

• Кинематический – обладает связью с движением или кинематикой.
• Ускорение – количество, с которым увеличивается скалярная и векторная скорости.

Скорость тела при движении с ускорением изменяется на одинаковую величину через каждые равные временные промежутка. Ускорение выводится из главных принципов кинематики. Это первая производная по времени от скорости:

а = ∂v/dt = ∂²x/dt².

Если предположить, что ускорение будет постоянным, то это не несет серьезных ограничений и не влияет в худшую сторону на точность. Если же оно не постоянно, то можно рассмотреть в различных частях формулы или же использовать среднее значение для определенного временного промежутка.

Наиболее простой пример движения с постоянным ускорением – падающие предметы. Они одномерные и лишены горизонтального движения.

Метательное движение – перемещение объекта, выброшенного или проецированного в воздух и подверженного ускорению силой тяжести. Сам объект именуют снарядом, а путь – траекторией. В двумерном движении присутствует вертикальный и горизонтальный компоненты.

Есть кинематическая формула, связывающая смещение, начальную и конечную скорости, а также время и ускорение:

X = x₀ + vt

v = (v₀ + v)/2

v = v₀ + at

x = x₀ + v₀ t + ½ at²

v² = v²₀ + 2a(x – x₀).

Теперь вы знаете, как выглядит движение с ускорением в физике и как определить ускорение движения для тела.

---