Чланак о величинама физике у линеарном кретању
1. Временски интервал
Када се објекат креће са једног места на друго, потребан му је одређени временски интервал. Симбол времена је t (време). Међународна системска јединица времена је секунда (s).
2. Удаљеност и померање
Растојање је дужина путање коју пређе објекат. Растојање је скаларна величина, где величина не зависи од правца. Симбол за растојање је d, а јединица међународног система је метар (m).
Померање је промена положаја објекта. Померање је векторска величина, тако да се померање састоји од величине померања и правца померања. Померање зависи од правца тако да може бити позитивно или негативно. Ако се прикаже у картезијанским координатама, онда је, према договору, ако је смер померања у правцу позитивне x-осе и позитивне y-осе, онда је померање позитивно. Напротив, ако је смер померања у правцу негативне x-осе и негативне y-осе, онда је померање негативно. Смер померања се такође обично наводи на север, исток, југ, запад. Симбол померања је d, а међународна системска јединица је метар (m).
Пример задатка 1:
Ученик се помера ка истоку за 2 метра. Колика је удаљеност и величина померања ученика?
а = почетни положај, б = крајњи положај.
Растојање (d) = 2 m
Величина померања (d) = 2 m. Правац померања = исток
Пример задатка 2:
Ученик се помера ка истоку за 2 метра, а затим се помера ка западу за 2 метра. Колика је удаљеност и величина померања ученика?
а = почетна позиција и коначна позиција
Растојање (d) = 2 m + 2 m = 4 m
Величина померања (d) = 2 m – 2 m = 0. Крајњи положај = почетни положај тако да нема померања.
Пример задатка 3:
Ученик се помера ка истоку за 2 метра, а затим се помера ка западу за 1 метар. Колика је удаљеност и величина померања ученика?
а = почетна позиција, б = крајња позиција.
Растојање (d) = 2 m + 1 m = 3 m
Величина померања (d) = 2 m – 1 m = 1 m. Правац померања = исток
3. Брзина и брзина
Брзина је скаларна величина, док је брзина векторска величина. Брзина се састоји од величине брзине и правца брзине. Симбол брзине је v, а симбол брзине је v (velocity). Међународни систем јединица за брзину је метар у секунди (m/s).
а. Просечна брзина и просечна брзина
Пример задатка 1:
Ученик се креће ка истоку за 2 метра за 1 секунду. Колика је просечна брзина и величина просечне брзине ученика?
Правац просечне брзине = правац померања = ка истоку
Пример задатка 2:
Ученик се креће ка истоку за 2 метра за 1 секунду, а затим се креће ка западу за 1 метар за 2 секунде. Колика је просечна брзина и величина просечне брзине ученика?
Смер просечне брзине = смер померања = ка истоку
б. Тренутна брзина и тренутна брзина
Тренутна брзина = веома мала пређена удаљеност током веома кратког временског интервала. Величина тренутне брзине = веома мало пређено померање током веома кратког временског интервала. Ако сте икада возили мотоцикл или аутомобил, сигурно сте видели брзиномер. Приликом вожње мотоцикла, брзина мотоцикла се мења и приказује се брзиномером.
У физици, тренутна брзина се често скраћено назива брзина. Слично томе, тренутна брзина се често скраћено назива брзина. Имајте на уму да величину брзине можемо заменити брзином. То је зато што се величина брзине сматра једнаком брзини. Величина брзине се сматра једнаком брзини јер су растојање и величина померања исти ако је веома мало. Иако растојање и величина померања нису увек исти (упоредите са дискусијом о растојању и померању), али ако су растојање и величина померања веома мале, онда морају имати исту вредност.
4. Убрзање
Убрзање је векторска величина, тако да постоји јачина убрзања и смер убрзања. Симбол убрзања је a (убрзање). СИ јединица за убрзање је метар у секунди на квадрат (m/s2).
а. Просечно убрзање
Пример проблема:
Аутомобил почиње да се креће из стања мировања ка истоку док не достигне брзину од 10 m/s током 5 секунди. Израчунајте величину просечног убрзања!
Правац просечног убрзања је ка истоку.
У просеку, брзина аутомобила се повећава за 2 м/с сваке секунде. Ако је величина убрзања аутомобила константна, онда се брзина аутомобила увек повећава за 2 м/с сваке секунде. Ако величина убрзања аутомобила није константна, онда се брзина аутомобила не повећава увек за 2 м/с сваке секунде. Може ли се брзина аутомобила повећати за 1 м/с у првој секунди, а затим за 3 м/с у другој. Али у просеку, када се креће 5 секунди, величина брзине аутомобила се повећава за 2 м/с сваке секунде.
б. Тренутно убрзање
Тренутно убрзање је промена брзине током веома кратког временског интервала. Тренутно убрзање се често назива убрзањем. Стога, ако се каже да је убрзање, мисли се на тренутно убрзање. Каже се да објекат доживљава убрзање ако се његова брзина мења. Брзина је такође векторска величина, која укључује величину брзине и смер брзине. Стога постоје три услова у којима се каже да објекат у покрету убрзава. Прво, каже се да објекат доживљава убрзање ако се величина брзине или брзина мења (смер брзине је константан).
У првом примеру, аутомобил је у почетку у мировању (v = 0). Секунду касније његова брзина се повећава на 5 m/s. Брзина аутомобила се повећава, па се каже да аутомобил убрзава. У другом примеру, аутомобил се у почетку креће брзином од 5 m/s. Једну секунду затим се аутомобил зауставља. Брзина аутомобила се смањује јер се каже да аутомобил доживљава негативно убрзање или да аутомобил доживљава успоравање. Друго, каже се да објекат доживљава убрзање ако се мења смер његове брзине (величина брзине или брзина је константна). Смер брзине = смер померања = смер кретања. Треће, каже се да објекат доживљава убрзање ако се мењају и величина и смер његове брзине.
