Vienmērīga lineāra kustība

Vienmērīgas lineāras kustības definīcija

Objekts veic vienmērīgu lineāru kustību, ja objekta ātrums ir nemainīgs. Ātrums ietver ātruma lielumu un virzienu. Ātruma virziens = pārvietojuma virziens = kustības virziens. Konstanta objekta ātruma virziens = nemainīga objekta kustības virziens vai fiksēta objekta kustības virziens = objekts pārvietojas taisni. Ātruma lielums ir nemainīgs = ātrums visu laiku ir vienāds.

Ja objekta ātrums ir 10 m/s, kamēr vien objekts kustas, tā ātrums joprojām ir 10 m/s. Piemēram, ja objekts pārvietojas ar nemainīgu ātrumu 10 m/s, tas pārvietojas par 10 metriem sekundē. Vienu sekundi vēlāk objekts pārvietojas par 10 metriem no savas sākotnējās pozīcijas, kad objekts sāk kustēties ar nemainīgu ātrumu 10 m/s. Divas sekundes vēlāk objekts pārvietojas par 20 metriem no savas sākotnējās pozīcijas. Trīs sekundes vēlāk objekts pārvietojas pat par 30 metriem no savas sākotnējās pozīcijas. Utt. Ja objekts pārvietojas, piemēram, ar nemainīgu ātrumu 20 m/s, tas pārvietojas par 20 metriem sekundē. Vienu sekundi vēlāk objekts pārvietojas par 20 metriem no savas sākotnējās pozīcijas, kad objekts sāk kustēties ar nemainīgu ātrumu 20 m/s. Divas sekundes vēlāk objekts pārvietojas par 40 metriem no savas sākotnējās pozīcijas. Trīs sekundes vēlāk objekts pārvietojas pat par 60 metriem no savas sākotnējās pozīcijas. Utt.

Vienmērīga lineāra kustība ir kustība ar nemainīgu ātrumu (ātruma lielums un virziens ir nemainīgi), tāpēc nav paātrinājuma. Jāatzīmē, ka vienmērīga lineāra kustība, kas notiek uz Zemes virsmas, notiek tikai horizontālā virzienā.

Vienmērīgas lineāras kustības vienādojums

Vienādojumi vai formulas vienmērīgā lineārā kustībā izskaidro saistību starp fizikālajiem lielumiem vienmērīgā lineārā kustībā. Vienmērīgā lineārā kustībā ir vairāki fizikālie lielumi, tostarp laika intervāls (t), attālums (d) un ātrums (v). Šo trīs fizikālo lielumu savstarpējā saistība, kas izteikta ar vienādojumu:

v = d / t

v = ātrums (ātruma SI mērvienība metros sekundē, saīsināti m/s)

d = attālums (SI attāluma mērvienība ir metrs, saīsināti m)

t = laiks (SI laika mērvienība ir sekunde, saīsināti s)

1. parauga uzdevums (bez formulas):

Daļiņa pārvietojas taisni ar nemainīgu ātrumu 10 m/s.

a) Kāds ir daļiņas ātrums pēc 2 sekunžu kustības?

b) Kāds ir attālums pēc 5 sekunžu pārvietošanās?

Risinājums:

a) Nemainīgs ātrums = 10 m/s.

b) 10 m/s nozīmē 10 metrus 1 sekundē. 50 metri pēc 5 sekundēm.

2. parauga uzdevums (bez formulas):

Automašīna pārvietojas ar nemainīgu ātrumu 60 km/h. Kāds ir attālums pēc 10 minūšu kustības?

Risinājums:

60 km/h = 60 km/60 minūtes = 1 km/minūtē = 10 km/10 minūtes.

Konceptuāli jautājumi un atbildes par vienmērīgu lineāru kustību

1. Kas ir vienmērīga lineāra kustība?

   Vienmērīga lineāra kustība ir kustība taisnā līnijā ar nemainīgu ātrumu vai ātrumu.

2. Kāda ir vienmērīgas lineāras kustības formula?

   Formula ir s = vt, kur s ir pārvietojums jeb attālums, v ir ātrums un t ir patērētais laiks.

3. Vai var teikt, ka ķermenis miera stāvoklī veic vienmērīgu taisnvirziena kustību?

   Jā, ķermeni miera stāvoklī var uzskatīt par vienmērīgi lineāru kustību ar ātrumu nulle.

4. Ko attēlo attāluma-laika grafika slīpums vienmērīgā lineārā kustībā?

   Attāluma-laika grafika slīpums vienmērīgā lineārā kustībā attēlo objekta ātrumu vai ātrumu.

5. Vai objektam, kas pārvietojas vienmērīgi lineāri, var būt paātrinājums?

   Nē, objektam, kas atrodas vienmērīgā lineārā kustībā, nevar būt paātrinājuma, jo tā ātrums ir nemainīgs.

6. Kāda ir ātruma mērvienība Starptautiskajā mērvienību sistēmā (SI)?

   Ātruma mērvienība SI sistēmā ir metri sekundē (m/s).

7. Kāda ir saistība starp ātrumu un ātrumu vienmērīgā lineārā kustībā?

   Vienmērīgā lineārā kustībā ātrums ir ātruma lielums. Ja kustība notiek fiksētā virzienā, ātrums un ātrums ir skaitliski vienādi.

8. Kāda ir 't' nozīme vienmērīgās lineārās kustības formulā s = vt?

   Ar "t" tiek apzīmēts laika intervāls, kurā kustība notika.

9. Kas notiek ar pārvietojumu 's' vienmērīgā lineārā kustībā, kad laiks 't' dubultojas?

   Vienmērīgā lineārā kustībā, ja laiks 't' dubultojas, arī pārvietojums 's' dubultosies, jo pārvietojums ir tieši proporcionāls laikam.

10. Kas notiek ar pārvietojumu 's' vienmērīgā lineārā kustībā, kad ātrums 'v' kļūst par nulli?

Kad ātrums 'v' kļūst nulle, arī pārvietojums 's' kļūst nulle. Tas atbilst objektam miera stāvoklī.

11. Kā vienmērīga lineāra kustība atšķiras no vienmērīgi paātrinātas kustības?

Vienmērīgā lineārā kustībā ātrums ir nemainīgs, bet vienmērīgi paātrinātā kustībā ātrums mainās ar nemainīgu ātrumu.

12. Kā ātruma maiņa ietekmē objekta vienmērīgo lineāro kustību?

Tā kā vienmērīgu lineāru kustību raksturo nemainīgs ātrums, jebkuras ātruma izmaiņas nozīmētu, ka kustība vairs nav vienmērīga un lineāra.

13. Vai vienmērīgā lineārā kustībā pārvietojums 's' var būt negatīvs?

Jā, vienmērīgā lineārā kustībā pārvietojums 's' var būt negatīvs. Tas norādītu uz kustību pretējā virzienā izvēlētajam pozitīvajam virzienam.

14. Kā ātruma-laika grafikā var identificēt vienmērīgu lineāru kustību?

Vienmērīgu lineāru kustību ātruma-laika grafikā attēlo horizontāla līnija, kas norāda, ka ātrums laika gaitā ir nemainīgs.

15. Kāda ir spēku loma vienmērīgā lineārā kustībā?

Ja uz objektu neiedarbojas nekādi neto spēki (vai ja visi spēki līdzsvarojas), objekts var turpināt kustēties ar nemainīgu ātrumu, tas ir, vienmērīgā lineārā kustībā. Tas atbilst Ņūtona pirmajam kustības likumam.

16. Kā mēra laiku 't' vienmērīgā lineārā kustībā?

Laiks 't' parasti tiek mērīts no novērotās kustības sākuma līdz novērotās kustības beigām.

17. Vai objekts, kas pārvietojas vienmērīgi lineāri, var apstāties?

Objekts, kas atrodas vienmērīgā lineārā kustībā, neapstāsies, ja vien uz to neiedarbosies ārējs spēks. Tas ir balstīts uz Ņūtona pirmo kustības likumu.

18. Ko nozīmē, ka objekts telpā atrodas vienmērīgā lineārā kustībā?

Objekts, kas atrodas vienmērīgā lineārā kustībā telpā, pārvietojas ar nemainīgu ātrumu pa taisnu līniju, un tas turpinās to darīt, ja vien uz to neiedarbosies ārējs spēks.

19. Vai divi objekti var atrasties vienmērīgā lineārā kustībā viens attiecībā pret otru?

Jā, ja divi objekti pārvietojas vienā virzienā ar vienādu nemainīgu ātrumu, tie atrodas vienmērīgā lineārā kustībā viens attiecībā pret otru.

20. Vai mēs varam pielietot vienmērīgas lineāras kustības formulu (s = vt) objektam, kas pārvietojas pa apļveida trajektoriju ar nemainīgu ātrumu?

Nē, mēs nevaram. Lai gan objekta, kas pārvietojas pa apļveida trajektoriju, ātrums var būt nemainīgs, tas nav nemainīgs, jo tā virziens pastāvīgi mainās. Formula s = vt attiecas tikai uz vienmērīgu lineāru kustību.