ЯК знайти початкову швидкість тіла

Кінематика розглядає зміну просторового положення тіл незалежно від причин, що викликали рух. Тіло переміщається завдяки чинним на нього силам, і це питання є предметом вивчення в динаміці. Кінематика і динаміка - два основні розділи механіки.

Інструкція

Якщо в задачі сказано, що тіло рухається рівномірно, це означає, що швидкість залишається постійною протягом всього шляху. Початкова швидкість тіла збігається зі швидкістю тіла взагалі, а рівняння руху має вигляд: x = x0 + v • t, де x - координата, x0 - початкова координата, v - швидкість, t - час.

Природно, рух не завжди є рівномірним. Слушною нагодою, часто розглядаються в механіці, є равнопеременное рух тіла. Такі умови передбачають постійне прискорення, як по модулю, так і за знаком (позитивне чи негативне). Позитивне прискорення говорить про те, що швидкість тіла зростає. При негативному прискоренні тіло поступово сповільнюється.

При русі матеріальної точки з постійним прискоренням швидкість визначається кинематическим рівнянням v = v0 + v0 • t, де v0 - початкова швидкість. Таким чином, залежність швидкості від часу тут буде лінійною. А ось координата змінюється з часом квадратическую: x = x0 + v0 • t + a • t? / 2. До речі, переміщенням є різниця кінцевої і початкової координат.

У фізичній завданню може бути задане довільне рівняння руху. У будь-якому випадку, щоб з функції координат знайти функцію швидкості, треба продифференцировать наявне рівняння, адже, за визначенням, швидкість - це перша похідна координати за часом: v (t) = x '(t). Щоб з функції швидкості знайти початкову швидкість, підставте в рівняння t = 0.

Іноді можна знайти прискорення тіла, застосовуючи закони динаміки. Розставте всі сили, що діють на тіло. Введіть пару прямокутних координатних осей, щодо яких будете розглядати вектора сил. Згідно з другим законом Ньютона, прискорення прямо пропорційно прикладеною силі і обернено пропорційно масі тіла: a = F / m. По-іншому це записується як F = ma.

Власне, саме сила визначає, як буде прискорюватися тіло. Так, сила тяги змусить тіло переміщатися швидше, а сила тертя загальмує його. Важливо розуміти, що за відсутності будь-яких зовнішніх сил тіло здатне не тільки бути нерухомим, а й рівномірно переміщатися в просторі. Це обумовлено інерційними властивостями маси. Інше питання в тому, що рідко вдається досягти умов, наближених до повної відсутності сил.