Отримання знань

 Траєкторія, шлях

Як ми говорили раніше, здійснюючи механічний рух тіло поступово змінює своє положення відносно інших тіл. Тобто переходить поступово з однієї точки в іншу. Сукупність таких точок утворює неперервну лінію. Цю лінію ми надалі будемо називати траєкторією.

Означення Траєкторія  - це лінія, яку описує тіло під час свого руху . 

     Прикладом траєкторії можуть бути сліди на снігу, які утворились внаслідок того, що по снігу проїхали санчата. Траєкторією руху крейди по дошці є утворені літери чи малюнки. Навіть записи та домашні завдання, які ви виконуєте в зошиті – це траєкторія руху кінчика ручки по паперу.

Всі рухомі предмети мають свою траєкторію. Проте, траєкторії одних фізичних тіл ми можемо бачити, а інших – ні. В залежності від цього всі траєкторії можна поділити на дві великих групи:

§         видимі (сліди санчата на снігу, траєкторія крейди при писанні на дошці, траєкторія краплі дощу на склі тощо)

§         невидимі (траєкторія польоту птаха, руху човна по воді, руху пішохода по тротуару та ін. )

     Спробуйте навести власні приклади видимої та невидимої траєкторії.

    Оскільки, за означенням, траєкторія – це лінія, а, як ви знаєте з геометрії, лінії бувають різних видів (прямі, ламані, плавні криві тощо) всі траєкторії за видом лінії можна поділити на дві групи:

§         прямолінійні – лінія, яку описує тіло під час руху – це пряма

§         криволінійні – лінія, яку описує тіло – це будь-яка інша, крім прямої, лінія.

    Прикладами прямолінійних траєкторій можна назвати: рух потяга, автомобіля, пароплава, ракети на деякій прямолінійній ділянці шляху тощо. Прикладами криволінійної траєкторії є рух мурахи, колеса автомобіля, політ птаха та ін.

    Користуючись власним досвідом, спробуйте навести свої приклади прямолінійних і криволінійних траєкторій.

     Довжину траєкторії (лінії) ми будемо називати шляхом.

 Означення Шлях – це довжина траєкторії. 

Оскільки шлях – це довжина, а довжина  в SI вимірюється в метрах, той шлях має одиниці вимірювання – метр.

Пригадайте з минулих уроків, які ще основні одиниці SI Вам відомі?

      Швидкість

   З власного досвіду Ви неодноразово бачили перегони, наприклад, автомобільні. В перегонах виграє той водій, який за найменший час проїде певну відстань. Причому ця відстань (шлях) однакова для всіх гонщиків. Так чим же відрізняється рух автомобілів на перегонах, адже всі вони проходять певний шлях за деякий, різний для всіх, час. Тобто, можна сказати, що автомобілі проходять шлях з різною бистротою. Так ось, щоб якось охарактеризувати бистроту проходження фізичним тілом певного шляху ввели поняття швидкості.

 Означення Швидкість – це фізична величина, яка характеризує бистроту проходження автомобілем певного шляху, і чисельно дорівнює шляху, який проходить автомобіль за одиницю часу і визначається за формулою.

S –  умовне позначення шляху

t - умовне позначення часу

v -  умовне позначення швидкості

     Оскільки будь-яка фізична величина має одиниці вимірювання, визначимо, в чому ж вимірюється швидкість в SI. Оскільки в SI шлях вимірюється в метрах (м), а час – в секундах  (с), то, виходячи з вищевказаної формули, швидкість визначається в метрах поділених на секунду:

    Отже, одиницею вимірювання швидкості є м/с.

 Означення 1м/с – це така швидкість тіла, при якій тіло за 1 секунду пройде шлях 1 метр.

 

 

     Слід зауважити, що вищевказана формула справедлива лише для рівномірного руху. Що таке рівномірний рух ми розглянемо трохи пізніше.

Фізичний зміст швидкості

    Що ж означає, що тіло рухається певною швидкістю? Розглянемо це на конкретному прикладі:

1) Автомобіль рухається зі швидкістю 12 м/с – це означає, що автомобіль за одну секунду пройде  

     шлях 12 м;

2) Автобус їде зі швидкістю 60 км/год – це означає, що автобус за 1 годину подолає шлях 60

     кілометрів.

Самостійно розкрийте фізичний зміст виразу

      Людина рухається зі швидкістю 1 м/с; літак летить зі швидкістю 410 км/год.

    Ми визначили, що в SI швидкість вимірюється в м/с. Але крім цієї одиниці вимірювання є й інші – позасистемні і, в деяких випадках, більш зручніші одиниці вимірювання. Однією з таких є кілометри за годину (км/год). Давайте розглянемо як перейти від км/год до м/с, враховуючи, що 1 км = 1000м, а 1 год = 3600 секунд, тоді

    Спробуйте  самостійно перетворити 1 м/хв в  1 м/с ;  1 км/хв у 1 м/с.

 Рівномірний рух.

Означення Рівномірним рухом ми будемо називати такий рух при якому тіло за рівні послідовні проміжки часу проходить однакові шляхи тобто це рух з незмінною швидкістю. 

     І

Переведіть 1м/с в км/год