Articol despre mărimile fizicii în mișcarea liniară
1. Interval de timp
Când un obiect se mișcă dintr-un loc în altul, obiectul are nevoie de un anumit interval de timp. Simbolul timpului este t (timp). Unitatea de măsură a timpului în sistemul internațional este secunda (s).
2. Distanța și deplasarea
Distanța este lungimea drumului parcurs de un obiect. Distanța este o mărime scalară, în care mărimea nu depinde de direcție. Simbolul distanței este d, iar unitatea de măsură din Sistemul Internațional este metrul (m).
Deplasarea este o modificare a poziției unui obiect. Deplasarea este o mărime vectorială, deci deplasarea constă în magnitudinea deplasării și direcția deplasării. Deplasarea depinde de direcție, astfel încât poate fi pozitivă sau negativă. Dacă este reprezentată în coordonate carteziene, atunci conform acordului, dacă direcția de deplasare este în direcția axei x pozitive și axei y pozitive, atunci deplasarea este pozitivă. Dimpotrivă, dacă direcția de deplasare este în direcția axei x negative și axei y negative, atunci deplasarea este negativă. Direcția de deplasare este, de asemenea, exprimată în mod obișnuit ca nord, est, sud, vest. Simbolul deplasării este d, iar unitatea de măsură din Sistemul Internațional este metrul (m).
Problema exemplu 1:
Un elev se deplasează spre est până la 2 metri. Care sunt distanța și magnitudinea deplasării elevului?
a = poziția inițială, b = poziția finală.
Distanța (d) = 2 m
Magnitudinea deplasării (d) = 2 m. Direcția deplasării = est
Problema exemplu 2:
Un elev se deplasează spre est până la 2 metri și apoi spre vest până la 2 metri. Care este distanța și magnitudinea deplasării elevului?
a = poziția inițială și poziția finală
Distanța (d) = 2 m + 2 m = 4 m
Mărimea deplasării (d) = 2 m – 2 m = 0. Poziția finală = poziția inițială, astfel încât să nu existe nicio deplasare.
Problema exemplu 3:
Un elev se deplasează spre est până la 2 metri, apoi spre vest până la 1 metru. Care este distanța și magnitudinea deplasării elevului?
a = poziția inițială, b = poziția finală.
Distanța (d) = 2 m + 1 m = 3 m
Magnitudinea deplasării (d) = 2 m – 1 m = 1 m. Direcția deplasării = est
3. Viteză și viteză
Viteza este o mărime scalară, în timp ce viteza este o mărime vectorială. Viteza constă dintr-o magnitudine a vitezei și direcția vitezei. Simbolul vitezei este v, iar simbolul vitezei este v (viteză). Unitatea de măsură a vitezei în Sistemul Internațional este metrii pe secundă (m/s).
a. Viteză medie și viteză medie
Problema exemplu 1:
Un elev se deplasează spre est până la 2 metri timp de 1 secundă. Care sunt viteza medie și magnitudinea vitezei medii a elevului?
Direcția vitezei medii = direcția deplasării = spre est
Problema exemplu 2:
Un elev se deplasează spre est până la 2 metri timp de 1 secundă, apoi se deplasează spre vest până la 1 metru timp de 2 secunde. Care sunt viteza medie și magnitudinea vitezei medii a elevului?
Direcția vitezei medii = direcția deplasării = spre est
b. Viteză instantanee și viteză instantanee
Viteză instantanee = distanță foarte mică parcursă într-un interval de timp foarte scurt. Mărimea vitezei instantanee = deplasarea foarte mică parcursă într-un interval de timp foarte scurt. Dacă ați condus vreodată o motocicletă sau o mașină, cu siguranță ați văzut un vitezometru. Când conduceți o motocicletă, viteza unei motociclete se schimbă și este afișată de vitezometru.
În fizică, viteza instantanee este adesea abreviată ca viteză. În mod similar, viteza instantanee este adesea abreviată ca viteză. Rețineți că putem înlocui magnitudinea vitezei cu viteza. Acest lucru se datorează faptului că magnitudinea vitezei este considerată egală cu viteza. Magnitudinea vitezei este considerată egală cu viteza deoarece distanța și magnitudinea deplasării sunt aceleași dacă aceasta este foarte mică. Deși distanța și magnitudinea deplasării nu sunt întotdeauna aceleași (comparați cu discuția despre distanță și deplasare), dacă distanța și magnitudinea deplasării sunt foarte mici, atunci ele trebuie să aibă aceeași valoare.
4. Accelerație
Accelerația este o mărime vectorială, deci există magnitudinea accelerației și direcția accelerației. Simbolul accelerației este o (accelerație). Unitatea SI a accelerației este metri pe secundă la pătrat (m/s² ).
a. Accelerație medie
Problemă exemplu:
O mașină începe să se deplaseze spre est din repaus până când atinge o viteză de 10 m/s timp de 5 secunde. Calculați magnitudinea accelerației medii!
Direcția accelerației medii este spre est.
În medie, viteza mașinii crește cu 2 m/s în fiecare secundă. Dacă magnitudinea accelerației mașinii este constantă, atunci viteza mașinii crește întotdeauna cu 2 m/s în fiecare secundă. Dacă magnitudinea accelerației mașinii nu este constantă, atunci viteza mașinii nu crește întotdeauna cu 2 m/s în fiecare secundă. Fie ca viteza mașinii să crească cu 1 m/s în prima secundă, apoi să crească cu 3 m/s în a doua. Dar, în medie, când se mișcă timp de 5 secunde, magnitudinea vitezei mașinii crește cu 2 m/s în fiecare secundă.
b. Accelerație instantanee
Accelerația instantanee este o modificare a vitezei într-un interval de timp foarte scurt. Accelerația instantanee este adesea numită accelerație. Prin urmare, dacă se spune că este accelerație, ceea ce se înțelege este accelerație instantanee. Se spune că un obiect experimentează o accelerație dacă viteza sa se modifică. Viteza este, de asemenea, o mărime vectorială, care include magnitudinea vitezei și direcția vitezei. Prin urmare, există trei condiții în care se spune că un obiect în mișcare accelerează. În primul rând, se spune că un obiect experimentează o accelerație dacă magnitudinea vitezei sau a vitezei se modifică (direcția vitezei este constantă).
În primul exemplu, o mașină este inițial în repaus (v = 0). O secundă mai târziu, viteza sa crește la 5 m/s. Viteza mașinii crește, așa că se spune că mașina accelerează. În al doilea exemplu, o mașină se mișcă inițial cu o viteză de 5 m/s. O secundă apoi mașina se oprește. Viteza mașinii scade deoarece se spune că mașina experimentează o accelerație negativă sau că mașina experimentează o decelerație. În al doilea rând, se spune că un obiect experimentează o accelerație dacă direcția vitezei sale se schimbă (magnitudinea vitezei sau viteza este constantă). Direcția vitezei = direcția de deplasare = direcția mișcării. În al treilea rând, se spune că un obiect experimentează o accelerație dacă atât magnitudinea, cât și direcția vitezei sale se schimbă.
