Vienodo tiesinio judėjimo apibrėžimas
Objektas juda tolygiai tiesiaeigiu būdu, jei jo greitis yra pastovus. Greitis apima greičio dydį ir kryptį. Greičio kryptis = poslinkio kryptis = judėjimo kryptis. Pastovaus objekto greičio kryptis = pastovaus objekto judėjimo kryptis arba fiksuoto objekto judėjimo kryptis = objektas juda tiesiai. Greičio dydis yra pastovus = greitis visada yra tas pats.
Jei objekto greitis yra 10 m/s, tol, kol objektas juda, jo greitis vis tiek yra 10 m/s. Pavyzdžiui, jei objektas juda pastoviu 10 m/s greičiu, jis juda 10 metrų per sekundę. Po sekundės, kai objektas pradeda judėti pastoviu 10 m/s greičiu, jis pasislenka 10 metrų iš pradinės padėties. Po dviejų sekundžių objektas pasislenka 20 metrų iš pradinės padėties. Po trijų sekundžių objektas pasislenka net 30 metrų iš pradinės padėties. Ir t. t. Jei objektas juda pastoviu 20 m/s greičiu, jis pasislenka 20 metrų per sekundę. Po sekundės, kai objektas pradeda judėti pastoviu 20 m/s greičiu, jis pasislenka 20 metrų iš pradinės padėties. Po dviejų sekundžių objektas pasislenka 40 metrų iš pradinės padėties. Po trijų sekundžių objektas pasislenka net 60 metrų iš pradinės padėties. ir t. t.
Tolygus tiesiaeigis judėjimas yra judėjimas pastoviu greičiu (greičio dydis ir kryptis yra pastovūs), todėl nėra pagreičio. Reikėtų pažymėti, kad tolygus tiesiaeigis judėjimas Žemės paviršiuje vyksta tik horizontalia kryptimi.
Tolygaus tiesinio judėjimo lygtis
Lygtys arba formulės tolygiame tiesiaeigiame judėjime paaiškina fizikinių dydžių santykį tolygiame tiesiaeigiame judėjime. Yra keli fizikiniai dydžiai tolygiame tiesiaeigiame judėjime, įskaitant laiko intervalą (t), atstumą (d) ir greitį (v). Šių trijų fizikinių dydžių santykis išreiškiamas lygtimi:
v = d / t
v = greitis (SI greičio vienetas metrais per sekundę, sutrumpintai m/s)
d = atstumas (SI atstumo vienetas yra metras, sutrumpintai m)
t = laikas (SI laiko vienetas yra sekundė, sutrumpintai s)
1 pavyzdinis uždavinys (be formulės):
Dalelė juda tiesiai pastoviu 10 m/s greičiu.
a) Koks dalelės greitis po 2 sekundžių judėjimo?
b) Koks atstumas nukeliavus 5 sekundes?
Sprendimas:
a) Pastovus greitis = 10 m/s.
b) 10 m/s reiškia 10 metrų per 1 sekundę. 50 metrų po 5 sekundžių.
2 pavyzdinis uždavinys (be formulės):
Automobilis juda pastoviu 60 km/h greičiu. Koks atstumas nuvažiuojamas po 10 minučių judėjimo?
Sprendimas:
60 km/val. = 60 km/60 minučių = 1 km/min. = 10 km/10 minučių.
Konceptualūs klausimai ir atsakymai apie tolygų tiesinį judėjimą
- Kas yra tolygus tiesinis judėjimas?
Vienodas tiesinis judėjimas yra judėjimas tiesiaeigiu būdu pastoviu greičiu arba pastoviu greičiu.
- Kokia yra tolygaus tiesinio judėjimo formulė?
Formulė yra
s = vt, kur s yra poslinkis arba atstumas, v yra greitis, o t yra laikas, per kurį judama. - Ar galima teigti, kad kūnas, esantis ramybės būsenoje, juda tolygiai tiesiaeigiai?
Taip, kūnas, esantis ramybės būsenoje, gali būti laikomas tolygiai judančiu tiesiaeigiu greičiu, lygiu nuliui.
- Ką reiškia atstumo ir laiko grafiko nuolydis tolygiame tiesiniame judėjime?
Tolygiai tiesiškai judančio atstumo ir laiko grafiko nuolydis rodo objekto greitį arba greitį.
- Ar objektas, judantis tolygiai tiesiaeigiu būdu, gali turėti pagreitį?
Ne, objektas, judantis tolygiai tiesiaeigiu būdu, negali turėti pagreičio, nes jo greitis yra pastovus.
- Koks yra greičio vienetas tarptautinėje vienetų sistemoje (SI)?
Greičio vienetas SI sistemoje yra metrai per sekundę (m/s).
- Koks yra greičio ir greičio santykis tolygiame tiesiniame judėjime?
Tolygiame tiesiniame judėjime greitis yra greičio dydis. Jei judėjimas vyksta fiksuota kryptimi, greitis ir greitis yra skaitmeniniu būdu lygūs.
- Kokia „t“ reikšmė tolygaus tiesiaeigio judėjimo formulėje s = vt?
„t“ žymi laiko intervalą, per kurį įvyko judėjimas.
- Kas nutinka su poslinkiu 's' tolygiame tiesiaeigiame judėjime, kai laikas 't' padvigubėja?
Tolygiai judant tiesiaeigiu būdu, jei laikas 't' padvigubėja, poslinkis 's' taip pat padvigubės, nes poslinkis yra tiesiogiai proporcingas laikui.
- Kas nutinka su poslinkiu 's' tolygiame tiesiniame judėjime, kai greitis 'v' tampa nuliu?
Kai greitis „v“ tampa lygus nuliui, poslinkis „s“ taip pat tampa lygus nuliui. Tai atitinka nejudantį objektą.
- Kuo skiriasi tolygus tiesinis judėjimas nuo tolygiai greitėjančio judėjimo?
Tolygiai greitėjant, greitis kinta pastoviu greičiu, o tolygiai greitėjant – esant pastoviam tiesiniam judėjimui.
- Kaip greičio keitimas veikia tolygų objekto tiesinį judėjimą?
Kadangi tolygiam tiesiniam judėjimui būdingas pastovus greitis, bet koks greičio pokytis reikštų, kad judėjimas nebėra tolygus ir tiesinis.
- Ar poslinkis 's' gali būti neigiamas tolygiame tiesiniame judėjime?
Taip, tolygaus tiesinio judėjimo metu poslinkis „s“ gali būti neigiamas. Tai rodytų judėjimą priešinga kryptimi nei pasirinkta teigiama kryptis.
- Kaip greičio ir laiko grafike galima nustatyti tolygų tiesinį judėjimą?
Tolygus tiesinis judėjimas greičio ir laiko grafike pavaizduotas horizontalia linija, rodančia, kad greitis laikui bėgant yra pastovus.
- Koks jėgų vaidmuo tolygiame tiesiniame judėjime?
Jei objekto neveikia jokios grynosios jėgos (arba jei visos jėgos subalansuojasi), objektas gali toliau judėti pastoviu greičiu, t. y. tolygiai tiesiaeigiškai. Tai atitinka pirmąjį Niutono judėjimo dėsnį.
- Kaip matuojamas laikas 't' tolygiame tiesiniame judėjime?
Laikas „t“ paprastai matuojamas nuo stebimo judėjimo pradžios iki stebimo judėjimo pabaigos.
- Ar įmanoma, kad objektas, judantis tolygiai tiesiaeigiu judesiu, sustotų?
Tolygiai tiesiaeigiai judantis objektas nesustos, nebent jį veiks išorinė jėga. Tai pagrįsta pirmuoju Niutono judėjimo dėsniu.
- Ką reiškia, kad objektas erdvėje juda tolygiai tiesiaeigiu judesiu?
Objektas, tolygiai judantis erdvėje tiesiaeigiu būdu, juda pastoviu greičiu tiesia linija ir toliau tai darys, nebent jį veiks išorinė jėga.
- Ar du objektai gali judėti vienas kito atžvilgiu tolygiai tiesiaeigiai?
Taip, jei du objektai juda ta pačia kryptimi tuo pačiu pastoviu greičiu, jie juda vienas kito atžvilgiu tolygiai tiesiškai.
- Ar galime pritaikyti tolygaus tiesinio judėjimo formulę (s = vt) objektui, judančiam apskritimo trajektorija pastoviu greičiu?
Ne, negalime. Nors objekto, judančio apskritimu, greitis gali būti pastovus, jis nėra pastovus, nes jo kryptis nuolat kinta. Formulė s = vt taikoma griežtai tolygiam tiesiniam judėjimui.
