Definícia rovnomerného lineárneho pohybu
Objekt sa pohybuje rovnomerne a lineárne, ak je jeho rýchlosť konštantná. Rýchlosť zahŕňa veľkosť a smer rýchlosti. Smer rýchlosti = smer posunutia = smer pohybu. Smer rýchlosti konštantného objektu = smer pohybu konštantného objektu alebo smer pohybu pevného objektu = objekt sa pohybuje priamočiaro. Veľkosť rýchlosti alebo rýchlosti je konštantná = rýchlosť je stále rovnaká.
Ak je rýchlosť objektu 10 m/s, pokiaľ sa objekt pohybuje, rýchlosť objektu je stále 10 m/s. Ak sa objekt pohybuje napríklad konštantnou rýchlosťou 10 m/s, objekt sa pohybuje 10 metrov za sekundu. O sekundu neskôr sa objekt posunie o 10 metrov zo svojej pôvodnej polohy, keď sa začne pohybovať konštantnou rýchlosťou 10 m/s. O dve sekundy neskôr sa objekt posunie o 20 metrov zo svojej pôvodnej polohy. O tri sekundy neskôr sa objekt posunie až o 30 metrov zo svojej pôvodnej polohy. Atď. Ak sa objekt pohybuje napríklad konštantnou rýchlosťou 20 m/s, objekt sa posunie o 20 metrov za sekundu. O sekundu neskôr sa objekt posunie o 20 metrov zo svojej pôvodnej polohy, keď sa začne pohybovať konštantnou rýchlosťou 20 m/s. O dve sekundy neskôr sa objekt posunie o 40 metrov zo svojej pôvodnej polohy. O tri sekundy neskôr sa objekt posunie až o 60 metrov zo svojej pôvodnej polohy. Atď.
Rovnomerný lineárny pohyb je pohyb s konštantnou rýchlosťou (veľkosť a smer rýchlosti sú konštantné), preto nedochádza k zrýchleniu. Treba poznamenať, že rovnomerný lineárny pohyb, ktorý sa vyskytuje na povrchu Zeme, sa vyskytuje iba v horizontálnom smere.
Rovnica rovnomerného lineárneho pohybu
Rovnice alebo vzorce v rovnomernom lineárnom pohybe vysvetľujú vzťah medzi fyzikálnymi veličinami v rovnomernom lineárnom pohybe. V rovnomernom lineárnom pohybe existuje niekoľko fyzikálnych veličín vrátane časového intervalu (t), vzdialenosti (d) a rýchlosti (v). Vzťah medzi týmito tromi fyzikálnymi veličinami vyjadrený rovnicou:
v = d/t
v = rýchlosť (jednotka rýchlosti v SI v metroch za sekundu, skrátene m/s)
d = vzdialenosť (jednotkou vzdialenosti v SI je meter, skrátene m)
t = čas (jednotkou času v sústave SI je sekunda, skrátene s)
Ukážka úlohy 1 (bez vzorca):
Častica sa pohybuje priamočiaro konštantnou rýchlosťou 10 m/s.
a) Aká je rýchlosť častice po 2 sekundách pohybu?
b) Aká je vzdialenosť po 5 sekundách pohybu?
Riešenie:
a) Konštantná rýchlosť = 10 m/s.
b) 10 m/s znamená 10 metrov za 1 sekundu. 50 metrov po 5 sekundách.
Ukážka úlohy 2 (bez vzorca):
Auto sa pohybuje konštantnou rýchlosťou 60 km/h. Aká je vzdialenosť po 10 minútach jazdy?
Riešenie:
60 km/h = 60 km/60 minút = 1 km/minúta = 10 km/10 minút.
Koncepčné otázky a odpovede o rovnomernom lineárnom pohybe
- Čo je to rovnomerný lineárny pohyb?
Rovnomerný lineárny pohyb je pohyb v priamke s konštantnou rýchlosťou alebo rýchlosťou.
- Aký je vzorec pre rovnomerný lineárny pohyb?
Vzorec je
s = vt, kde s je posunutie alebo vzdialenosť, v je rýchlosť a t je potrebný čas. - Dá sa povedať, že teleso v pokoji sa pohybuje rovnomerne a priamočiaro?
Áno, teleso v pokoji možno považovať za pohybujúce sa rovnomerne a priamočiaro s nulovou rýchlosťou.
- Čo predstavuje sklon grafu závislosti vzdialenosti od času pri rovnomernom lineárnom pohybe?
Sklon grafu závislosti vzdialenosti od času pri rovnomernom lineárnom pohybe predstavuje rýchlosť objektu.
- Môže mať objekt v rovnomernom lineárnom pohybe zrýchlenie?
Nie, objekt v rovnomernom lineárnom pohybe nemôže mať zrýchlenie, pretože jeho rýchlosť je konštantná.
- Aká je jednotka rýchlosti v Medzinárodnej sústave jednotiek (SI)?
Jednotkou rýchlosti v SI sú metre za sekundu (m/s).
- Aký je vzťah medzi rýchlosťou a rýchlosťou pri rovnomernom lineárnom pohybe?
Pri rovnomernom lineárnom pohybe je rýchlosť veľkosťou rýchlosti. Ak sa pohybuje v pevnom smere, rýchlosť a rýchlosť sú si číselne rovnaké.
- Aký je význam písmena „t“ vo vzorci pre rovnomerný lineárny pohyb s = vt?
„t“ predstavuje časový interval, počas ktorého k pohybu došlo.
- Čo sa stane s posunom „s“ pri rovnomernom lineárnom pohybe, keď sa čas „t“ zdvojnásobí?
Pri rovnomernom lineárnom pohybe, ak sa čas „t“ zdvojnásobí, zdvojnásobí sa aj posunutie „s“, pretože posunutie je priamo úmerné času.
- Čo sa stane s posunom „s“ pri rovnomernom lineárnom pohybe, keď sa rýchlosť „v“ stane nulou?
Keď sa rýchlosť „v“ stane nulou, posunutie „s“ sa tiež stane nulou. To zodpovedá objektu v pokoji.
- Aký je rozdiel medzi rovnomerným lineárnym pohybom a rovnomerne zrýchleným pohybom?
Pri rovnomernom lineárnom pohybe je rýchlosť konštantná, zatiaľ čo pri rovnomerne zrýchlenom pohybe sa rýchlosť mení konštantnou rýchlosťou.
- Ako zmena rýchlosti ovplyvňuje rovnomerný lineárny pohyb objektu?
Keďže rovnomerný lineárny pohyb je charakterizovaný konštantnou rýchlosťou, akákoľvek zmena rýchlosti by znamenala, že pohyb už nie je rovnomerný a lineárny.
- Môže byť posunutie „s“ záporné pri rovnomernom lineárnom pohybe?
Áno, posunutie „s“ môže byť pri rovnomernom lineárnom pohybe záporné. To by naznačovalo pohyb v opačnom smere, ako je zvolený kladný smer.
- Ako možno identifikovať rovnomerný lineárny pohyb v grafe rýchlosti a času?
Rovnomerný lineárny pohyb je v grafe rýchlosti a času znázornený vodorovnou čiarou, čo naznačuje, že rýchlosť je v čase konštantná.
- Aká je úloha síl v rovnomernom lineárnom pohybe?
Ak na objekt nepôsobia žiadne výsledné sily (alebo ak sa všetky sily vyrovnajú), objekt sa môže ďalej pohybovať konštantnou rýchlosťou, teda rovnomerným lineárnym pohybom. To je v súlade s Newtonovým prvým pohybovým zákonom.
- Ako sa meria čas „t“ pri rovnomernom lineárnom pohybe?
Čas „t“ sa typicky meria od začiatku pozorovaného pohybu do konca pozorovaného pohybu.
- Je možné, aby sa objekt v rovnomernom lineárnom pohybe zastavil?
Objekt v rovnomernom lineárnom pohybe sa nezastaví, pokiaľ naň nepôsobí vonkajšia sila. Toto je založené na Newtonovom prvom pohybovom zákone.
- Čo znamená, že sa objekt pohybuje rovnomerne a lineárne v priestore?
Objekt sa v priestore pohybuje rovnomerne a lineárne konštantnou rýchlosťou po priamke a bude sa v tom pohybovať, pokiaľ naň nepôsobí vonkajšia sila.
- Môžu sa dva objekty pohybovať rovnomerne a lineárne voči sebe navzájom?
Áno, ak sa dva objekty pohybujú rovnakým smerom rovnakou konštantnou rýchlosťou, pohybujú sa voči sebe rovnomerne a lineárne.
- Môžeme aplikovať vzorec pre rovnomerný lineárny pohyb (s = vt) na objekt pohybujúci sa po kruhovej dráhe konštantnou rýchlosťou?
Nie, nemôžeme. Hoci rýchlosť objektu pohybujúceho sa po kruhovej dráhe môže byť konštantná, rýchlosť nie je konštantná, pretože jeho smer sa neustále mení. Vzorec s = vt platí striktne pre rovnomerný lineárny pohyb.
