Skilgreining á einsleitri línulegri hreyfingu
Hlutur hreyfist jafnt og þétt ef hraði hlutarins er fastur. Hraði felur í sér stærð og stefnu hraðans. Hraðastefna = tilfærslustefna = hreyfingarstefna. Hraðastefna fasts hlutar = hreyfingarstefna fasts hlutar, eða hreyfingarstefna fasts hlutar = hluturinn hreyfist beint. Stærð hraðans eða hraðans er fastur = hraðinn er alltaf sá sami allan tímann.
Ef hraði hlutarins er 10 m/s, svo lengi sem hluturinn hreyfist, er hraði hlutarins samt 10 m/s. Ef hlutur hreyfist til dæmis á föstum hraða, 10 m/s, þá hreyfist hann 10 metra á sekúndu. Einni sekúndu síðar hreyfist hluturinn 10 metra frá upprunalegri staðsetningu sinni þegar hluturinn byrjar að hreyfast á föstum hraða, 10 m/s. Tvær sekúndur síðar hreyfist hluturinn 20 metra frá upprunalegri staðsetningu sinni. Þremur sekúndum síðar hreyfist hluturinn allt að 30 metra frá upprunalegri staðsetningu sinni. O.s.frv. Ef hlutur hreyfist til dæmis á föstum hraða, 20 m/s, þá hreyfist hann 20 metra á sekúndu. Einni sekúndu síðar hreyfist hluturinn 20 metra frá upprunalegri staðsetningu sinni þegar hluturinn byrjar að hreyfast á föstum hraða, 20 m/s. Tvær sekúndur síðar hreyfist hluturinn 40 metra frá upprunalegri staðsetningu sinni. Þremur sekúndum síðar hreyfist hluturinn allt að 60 metra frá upprunalegri staðsetningu sinni. O.s.frv.
Jafnvæg línuleg hreyfing er hreyfing með föstum hraða (stærð og stefna hraðans eru fastar) þess vegna er engin hröðun. Það skal tekið fram að jafnvæg línuleg hreyfing sem á sér stað á yfirborði jarðar á sér aðeins stað í láréttri átt.
Jafna einsleitrar línulegrar hreyfingar
Jöfnur eða formúlur í jafnri línulegri hreyfingu útskýra sambandið milli eðlisfræðilegra stærða í jafnri línulegri hreyfingu. Það eru nokkrar eðlisfræðilegar stærðir í jafnri línulegri hreyfingu, þar á meðal tímabil (t), fjarlægð (d) og hraði (v). Sambandið milli þessara þriggja eðlisfræðilegra stærða er tjáð með jöfnunni:
v = d / t
v = hraði (SI-eining hraða í metrum á sekúndu, skammstafað m/s)
d = fjarlægð (SI-eining fjarlægðar er metri, skammstafað m)
t = tími (SI tímaeiningin er sekúnda, skammstafað s)
Dæmi um verkefni 1 (án formúlu):
Örög hreyfist beint með föstum hraða, 10 m/s.
a) Hver er hraði agnarinnar eftir að hafa hreyfst í 2 sekúndur?
b) Hver er vegalengdin eftir að hafa fært sig í 5 sekúndur?
lausn:
a) Stöðugur hraði = 10 m/s.
b) 10 m/s þýðir 10 metrar á 1 sekúndu. 50 metrar eftir 5 sekúndur.
Dæmi um verkefni 2 (án formúlu):
Bíll ferðast með föstum hraða, 60 km/klst. Hver er vegalengdin eftir 10 mínútna akstur?
lausn:
60 km/klst = 60 km/60 mínútur = 1 km/mínúta = 10 km/10 mínútur.
Hugmyndalegar spurningar og svör um jafna línulega hreyfingu
- Hvað er einsleit línuleg hreyfing?
Jafn línuleg hreyfing er hreyfing í beinni línu með föstum hraða eða hraða.
- Hver er formúlan fyrir einsleita línulega hreyfingu?
Formúlan er
s = vt, þar sem s er tilfærslan eða fjarlægðin, v er hraðinn og t er tíminn sem það tekur. - Er hægt að segja að kyrrstæður hlutur sé í jafnri línulegri hreyfingu?
Já, hægt er að líta á kyrrstæðan hlut sem vera í jafnri línulegri hreyfingu með hraðanum núll.
- Hvað táknar hallatala vegalengdar-tímagrafs í jafnri línulegri hreyfingu?
Hallatala fjarlægðar-tímagrafs í jafnri línulegri hreyfingu táknar hraða hlutarins.
- Getur hlutur í jafnri línulegri hreyfingu haft hröðun?
Nei, hlutur í jafnri línulegri hreyfingu getur ekki haft hröðun þar sem hraði hans er fasti.
- Hver er hraðaeiningin í Alþjóðaeiningakerfinu (SI)?
Eining hraða í SI er metrar á sekúndu (m/s).
- Hvert er sambandið milli hraða og hraða í jafnri línulegri hreyfingu?
Í jafnri línulegri hreyfingu er hraði stærð hraðans. Ef hreyfingin er í fastri átt eru hraði og hraði tölulega jafnir.
- Hver er þýðing bókstafsins 't' í formúlunni fyrir einsleita línulega hreyfingu s = vt?
't' táknar tímabilið sem hreyfingin átti sér stað.
- Hvað gerist við tilfærsluna 's' í jafnri línulegri hreyfingu þegar tíminn 't' tvöfaldast?
Í jafnri línulegri hreyfingu, ef tíminn 't' tvöfaldast, þá tvöfaldast einnig tilfærslan 's', þar sem tilfærslan er í beinu hlutfalli við tímann.
- Hvað gerist við tilfærsluna '' í jafnri línulegri hreyfingu þegar hraðinn 'v' verður núll?
Þegar hraðinn 'v' verður núll, verður tilfærslan 's' einnig núll. Þetta samsvarar kyrrstöðu hlutar.
- Hvernig er einsleit línuleg hreyfing frábrugðin jafnt hraðaðri hreyfingu?
Í jafnri línulegri hreyfingu er hraðinn stöðugur en í jafnt hraðaðri hreyfingu breytist hraðinn með föstum hraða.
- Hvernig hefur breyting á hraða áhrif á jafna línulega hreyfingu hlutar?
Þar sem einsleit línuleg hreyfing einkennist af föstum hraða, þá þýðir allar breytingar á hraðanum að hreyfingin er ekki lengur einsleit og línuleg.
- Getur tilfærslan '' verið neikvæð í jafnri línulegri hreyfingu?
Já, tilfærslan 's' getur verið neikvæð í jafnri línulegri hreyfingu. Þetta gefur til kynna hreyfingu í gagnstæða átt miðað við þá jákvæðu átt sem valin var.
- Hvernig er hægt að bera kennsl á einsleita línulega hreyfingu í hraða-tíma grafi?
Jafnvægishreyfing er táknuð með láréttri línu í hraða-tíma grafi, sem gefur til kynna að hraðinn er stöðugur yfir tíma.
- Hvert er hlutverk krafta í jafnri línulegri hreyfingu?
Ef engir heildarkraftar verka á hlut (eða ef allir kraftar jafnast út) getur hluturinn haldið áfram að hreyfast með jöfnum hraða, það er að segja í jafnri línulegri hreyfingu. Þetta er í samræmi við fyrsta lögmál Newtons um hreyfingu.
- Hvernig er tíminn 't' mældur í jafnri línulegri hreyfingu?
Tíminn 't' er venjulega mældur frá upphafi hreyfingarinnar sem mæld er þar til henni lýkur.
- Er mögulegt fyrir hlut í jafnri línulegri hreyfingu að stöðvast?
Hlutur í jafnri línulegri hreyfingu mun ekki stöðvast nema utanaðkomandi kraftur verkar á hann. Þetta byggir á fyrsta lögmáli Newtons um hreyfingu.
- Hvað þýðir það að hlutur sé í jafnri línulegri hreyfingu í rúmi?
Hlutur í jafnri línulegri hreyfingu í rúmi hreyfist með föstum hraða eftir beinni línu og mun halda áfram að gera það nema utanaðkomandi kraftur verki á hann.
- Geta tveir hlutir verið í jafnri línulegri hreyfingu hver gagnvart öðrum?
Já, ef tveir hlutir hreyfast í sömu átt með sama hraða, þá eru þeir í jafnri línulegri hreyfingu miðað við hvor annan.
- Getum við beitt formúlunni fyrir einsleita línulega hreyfingu (s = vt) á hlut sem hreyfist í hringlaga braut með föstum hraða?
Nei, það getum við ekki. Þó að hraðinn geti verið fastur fyrir hlut sem hreyfist í hringlaga braut, þá er hann ekki fastur því stefna hans breytist stöðugt. Formúlan s = vt á eingöngu við um einsleita línulega hreyfingu.
