Равномерное прямолинейное движение

В этой теме речь пойдет о в принципе знакомом вам типе движения. Тело движется:

• равномерно;
• прямолинейно.

Равномерно — что это? Если разобрать это слово по кусочкам, то получится "равно-мерно" = "равная мера". Тело за равные промежутки времени проходит равные расстояния. Приведем пример. За $1$ секунду тело проходит $10$ метров. За следующую секунду — еще $10$ метров и т.д. Получается, что скорость $V=\frac{S}{t}$ для этого тела на каждом промежутке времени одна и та же. Равномерное движение — значит движение с постоянной скоростью.

Прямолинейно — а это что? Да, вы правы: это несложно — это движение по прямой линии.

Получается, что равномерное прямолинейное движение — это движение с постоянной скоростью вдоль прямой линии.

Может возникнуть вопрос: а нужны ли оба эти слова — равномерное и прямолинейное — для описания этого вида движения? Нужны.

Например, можно двигаться равномерно (с постоянной скоростью), но не прямолинейно — например по окружности. Это уже другое движение.

Мы вернемся к нему в следующих уроках.

Можно двигаться прямолинейно, но неравномерно (не с постоянной скоростью) — например равноускоренно. При этом скорость будет все время увеличиваться.

Возвращаемся к равномерному прямолинейному движению. Давайте направим вдоль движения некоторую ось $OX$, относительно которой и будем следить за смещением тела.

Пусть у нас есть два положения тела: начальное $x_0$ и конечное $x$. Тогда смещение тела (путь) равно $S=x-x_0$ и можно записать: $V=\frac{S}{t}$$V=\frac{x-x_0}{t}{.}$

Формула $V=\frac{x-x_0}{t}$ удобна для нахождения скорости из графиков. Кроме того, из этой формулы можно получить следующее:

$V\cdot t=x-x_0$

$x-x_0=V\cdot t$

Тогда $x=x_0+V\cdot t\text{ ,}$ где $x_0$ — начальная координата, а $V$ — скорость. Это важная формула.

Рассмотрим пример. Пусть $x_0=2$ м, а скорость равна $V=5$ м/с. Тогда получаем уравнение $x=2+5t$.

Зачем нужна эта формула? Она может дать координату в любой момент времени.

Можно заметить, что зависимость координаты от времени для равномерного прямолинейного движения очень похожа на одну функцию из математики — на линейную функцию $y=k\cdot x+b$. Для конкретного примера эта функция могла бы выглядеть вот так: $y=2\cdot x+1$.

А для равномерного прямолинейного движения при $x_0=1$ (м) и $V=2$ (м/с) зависимость координаты от времени выражалась бы формулой $x=1+2\cdot t$.

Не правда ли, очень похоже на функцию $y=2\cdot x+1$?

На самом деле это сходство неслучайно: зависимость координаты от времени для равномерного прямолинейного движения на графике $x$ от $t$ всегда отображается прямой.

Задачи для самостоятельного решения: #равномерное прямолинейное движение