Раўнамерны рух і яго асаблівасці

Сярод разнастайнасці рухаў, якія вывучаюцца такім падзелам фізікі, як кінематыка, сустракаецца такое, пры якім цела за любыя адвольна узятыя роўныя адрэзкі часу праходзіць аднолькавыя па даўжыні адрэзкі шляху. Гэта - раўнамерны рух. Прыкладам можа служыць рух канькабежца ў сярэдзіне дыстанцыі ці цягніка на роўным перагоне.

Тэарэтычна цела можа рухацца па любой траекторыі, у тым ліку крывалінейнай. Пры гэтым існуе паняцце шляху - так называецца адлегласць, пройдзеная целам ўздоўж сваёй траекторыі. Шлях - скалярная велічыня, і яго не варта блытаць з перасоўваннем. Апошнім тэрмінам мы пазначаем адрэзак паміж пачатковай кропкай шляху і канчатковай, які пры крывалінейным руху загадзя не супадае з траекторыяй. Перасоўванне - вектарная велічыня, якая мае лікавае значэнне, роўнае даўжыні вектара.

Узнікае заканамернае пытанне - у якіх выпадках гаворка ідзе аб раўнамерным руху? Ці будзе лічыцца раўнамерным рух, напрыклад, каруселі па крузе з аднолькавай хуткасцю? Няма, бо пры такім руху вектар хуткасці штосекундна мяняе свой кірунак.

Іншы прыклад - аўтамабіль едзе па прамой з аднолькавай хуткасцю. Такі рух будзе лічыцца раўнамерным, пакуль аўтамабіль нікуды не згортвае і на спідометры яго адно і тое ж лік. Відавочна, што раўнамерны рух заўсёды адбываецца па прамой, вектар хуткасці пры гэтым не змяняецца. Шлях і перасоўванне ў дадзеным выпадку будуць супадаць.

Раўнамерны рух - гэта рух па прамой траекторыі з пастаяннай хуткасцю, пры якім даўжыні пройдзеных прамежкаў шляху за любыя роўныя адрэзкі часу аднолькавыя. Прыватным выпадкам раўнамернага руху можна лічыць стан спакою, калі хуткасць і пройдзены шлях роўныя нулю.

Хуткасць з'яўляецца якаснай характарыстыкай раўнамернага руху. Відавочна, што розныя аб'екты праходзяць адзін і той жа шлях за розны час (пешаход і аўтамабіль). Стаўленне пройдзенага раўнамерна рухаюцца целам шляху да адрэзка часу, за які дадзены шлях пройдзены, называецца хуткасцю руху.

Такім чынам, формула, якая апісвае раўнамерны рух, выглядае так:

V = S / t; дзе V - хуткасць руху (з'яўляецца вектарнай велічынёй);

S - шлях або перасоўванне;

t - час.

Ведаючы хуткасць руху, якая з'яўляецца нязменнай, можам вылічыць шлях, пройдзены целам за любы адвольны адрэзак часу.

Часам памылкова змешваюць раўнамернае і роўнапаскоранага рух. Гэта зусім розныя паняцці. Роўнапаскоранага рух - адзін з варыянтаў нераўнамернага руху (т. Е. Такога, пры якім хуткасць не з'яўляецца пастаяннай велічынёй), які валодае важным адметнай прыкметай - хуткасць пры такім выглядзе руху змяняецца за адны і тыя ж прамежкі часу на адну і тую ж велічыню. Гэтая велічыня, роўная адносінах рознасці хуткасцяў да адрэзка часу, за якое хуткасць змянілася, называецца паскарэннем. Дадзены лік, якое паказвае, на якую велічыню павялічылася або паменшылася хуткасць за адзінку часу, можа быць вялікім (тады кажуць, што цела хутка набірае або губляе хуткасць) або нязначным, калі аб'ект разганяецца або тармозіць больш плаўна.

Паскарэнне, гэтак жа як і хуткасць, з'яўляецца фізічнай вектарнай велічынёй. Вектар паскарэння па кірунку заўсёды супадае з вектарам хуткасці. Прыкладам роўнапаскоранага руху можа служыць выпадак вольнага падзення прадмета, пры якім хуткасць падзення (хуткасць прыцягнення прадмета зямной паверхняй) змяняецца ў адзінку часу на пэўную велічыню, званую паскарэннем вольнага падзення.

Раўнамерны рух тэарэтычна можна разглядаць як прыватны выпадак роўнапаскоранага. Відавочна, што раз хуткасць пры такім руху не змяняецца, то паскарэння або запаволення не адбываецца, такім чынам, велічыня паскарэння пры раўнамерным руху заўсёды раўняецца нулю.