Ühtlase lineaarse liikumise definitsioon
Objekt liigub ühtlaselt sirgjooneliselt, kui objekti kiirus on konstantne. Kiirus hõlmab kiiruse suurust ja suunda. Kiiruse suund = nihke suund = liikumissuund. Konstantse objekti kiiruse suund = konstantse objekti liikumissuund või fikseeritud objekti liikumissuund = objekt liigub sirgjooneliselt. Kiiruse suurus on konstantne = kiirus on kogu aeg sama.
Kui objekti kiirus on 10 m/s, siis seni kuni objekt liigub, on objekti kiirus ikkagi 10 m/s. Kui objekt liigub näiteks konstantse kiirusega 10 m/s, liigub ta 10 meetrit sekundis. Üks sekund hiljem liigub objekt oma algsest asukohast 10 meetrit, kui objekt hakkab liikuma konstantse kiirusega 10 m/s. Kaks sekundit hiljem liigub objekt oma algsest asukohast 20 meetrit. Kolm sekundit hiljem liigub objekt oma algsest asukohast kuni 30 meetrit. Jne. Kui objekt liigub näiteks konstantse kiirusega 20 m/s, liigub ta 20 meetrit sekundis. Üks sekund hiljem liigub objekt oma algsest asukohast 20 meetrit, kui objekt hakkab liikuma konstantse kiirusega 20 m/s. Kaks sekundit hiljem liigub objekt oma algsest asukohast 40 meetrit. Kolm sekundit hiljem liigub objekt oma algsest asukohast kuni 60 meetrit. Jne.
Ühtlane lineaarne liikumine on liikumine konstantse kiirusega (kiiruse suurus ja suund on konstantsed), seega kiirendust ei esine. Tuleb märkida, et Maa pinnal toimuv ühtlane lineaarne liikumine toimub ainult horisontaalsuunas.
Ühtlase lineaarse liikumise võrrand
Ühtlase lineaarse liikumise võrrandid või valemid selgitavad füüsikaliste suuruste vahelist seost ühtlases lineaarses liikumises. Ühtlases lineaarses liikumises on mitu füüsikalist suurust, sealhulgas ajavahemik (t), vahemaa (d) ja kiirus (v). Nende kolme füüsikalise suuruse vaheline seos väljendatakse võrrandi abil:
v = d / t
v = kiirus (kiiruse SI-ühik meetrites sekundis, lühendatult m/s)
d = kaugus (SI-süsteemis on kauguse ühik meeter, lühendatult m)
t = aeg (SI ajaühik on sekund, lühendatult s)
Näidisülesanne 1 (ilma valemita):
Osake liigub sirgjooneliselt konstantse kiirusega 10 m/s.
a) Milline on osakese kiirus pärast 2 sekundilist liikumist?
b) Milline on vahemaa pärast 5 sekundilist liikumist?
Lahendus:
a) Püsiv kiirus = 10 m/s.
b) 10 m/s tähendab 10 meetrit sekundis. 50 meetrit 5 sekundi pärast.
Näidisülesanne 2 (ilma valemita):
Auto liigub konstantse kiirusega 60 km/h. Milline on teepikkus pärast 10-minutilist liikumist?
Lahendus:
60 km/h = 60 km/60 minutit = 1 km/min = 10 km/10 minutit.
Ühtlase lineaarse liikumise kontseptuaalsed küsimused ja vastused
- Mis on ühtlane lineaarne liikumine?
Ühtlane lineaarne liikumine on sirgjooneline liikumine konstantse kiiruse või kiirusega.
- Mis on ühtlase lineaarse liikumise valem?
Valem on
s = vt, kus s on nihe või vahemaa, v on kiirus ja t on kulunud aeg. - Kas paigalseisus olevat keha võib öelda liikuvat ühtlaselt sirgjooneliselt?
Jah, paigalseisus olevat keha võib pidada ühtlaselt sirgjooneliselt liikuvaks kehaks, mille kiirus on null.
- Mida kujutab ühtlase lineaarse liikumise korral aja-tee graafiku tõus?
Ühtlase lineaarse liikumisega kauguse-aja graafiku kalle tähistab objekti kiirust või kiirust.
- Kas ühtlaselt lineaarselt liikuval objektil saab olla kiirendus?
Ei, ühtlaselt lineaarselt liikuv objekt ei saa kiirendust omada, kuna selle kiirus on konstantne.
- Mis on kiiruse ühik rahvusvahelises ühikute süsteemis (SI)?
Kiiruse ühik SI-süsteemis on meetrit sekundis (m/s).
- Milline on seos kiiruse ja kiiruse vahel ühtlases lineaarses liikumises?
Ühtlases lineaarses liikumises on kiirus kiiruse suurus. Kui liikumine toimub kindlas suunas, on kiirus ja kiirus arvuliselt võrdsed.
- Mis on 't' tähendus ühtlase lineaarse liikumise valemis s = vt?
't' tähistab ajavahemikku, mille jooksul liikumine toimus.
- Mis juhtub nihkega 's' ühtlase sirgjoonelise liikumise korral, kui aeg 't' kahekordistub?
Ühtlase lineaarse liikumise korral, kui aeg 't' kahekordistub, kahekordistub ka nihe 's', kuna nihe on ajaga otseselt proportsionaalne.
- Mis juhtub nihkega 's' ühtlase sirgjoonelise liikumise korral, kui kiirus 'v' muutub nulliks?
Kui kiirus 'v' muutub nulliks, muutub ka nihe 's' nulliks. See vastab paigalseisus olevale objektile.
- Mille poolest erineb ühtlane lineaarne liikumine ühtlaselt kiirendatud liikumisest?
Ühtlase sirgjoonelise liikumise korral on kiirus konstantne, ühtlaselt kiirendatud liikumise korral aga muutub kiirus konstantse kiirusega.
- Kuidas kiiruse muutmine mõjutab objekti ühtlast lineaarset liikumist?
Kuna ühtlast lineaarset liikumist iseloomustab konstantne kiirus, siis iga kiiruse muutus tähendaks, et liikumine ei ole enam ühtlane ja lineaarne.
- Kas nihe 's' saab ühtlase sirgjoonelise liikumise korral olla negatiivne?
Jah, nihe 's' võib ühtlase lineaarse liikumise korral olla negatiivne. See näitaks liikumist valitud positiivse suuna vastassuunas.
- Kuidas saab kiirus-aeg graafikul tuvastada ühtlast lineaarset liikumist?
Ühtlast lineaarset liikumist kujutab kiiruse-aja graafikul horisontaalne joon, mis näitab, et kiirus on ajas konstantne.
- Milline on jõudude roll ühtlases lineaarses liikumises?
Kui objektile ei mõju ühtegi jõudu (või kui kõik jõud tasakaalustuvad), saab objekt jätkata liikumist konstantse kiirusega, st ühtlaselt lineaarselt. See on kooskõlas Newtoni esimese liikumisseadusega.
- Kuidas mõõdetakse aega 't' ühtlase lineaarse liikumise korral?
Aega 't' mõõdetakse tavaliselt vaadeldava liikumise algusest kuni vaadeldava liikumise lõpuni.
- Kas ühtlaselt lineaarselt liikuv objekt saab peatuda?
Ühtlaselt lineaarselt liikuv objekt ei peatu, kui sellele ei mõju väline jõud. See põhineb Newtoni esimesel liikumisseadusel.
- Mida tähendab see, et objekt liigub ruumis ühtlaselt lineaarselt?
Ruumis ühtlaselt lineaarselt liikuv objekt liigub konstantse kiirusega mööda sirgjoont ja jätkab seda liikumist, kui sellele ei mõju väline jõud.
- Kas kaks objekti saavad üksteise suhtes ühtlaselt sirgjooneliselt liikuda?
Jah, kui kaks objekti liiguvad samas suunas sama konstantse kiirusega, siis on nad üksteise suhtes ühtlases lineaarses liikumises.
- Kas me saame ühtlase lineaarse liikumise valemit (s = vt) rakendada objektile, mis liigub ringikujuliselt konstantse kiirusega?
Ei, me ei saa. Kuigi ringikujuliselt liikuva objekti kiirus võib olla konstantne, ei ole see konstantne, kuna selle suund muutub pidevalt. Valem s = vt kehtib rangelt ühtlase lineaarse liikumise kohta.
