Физика › 7 класс › Взаимодействие тел

Тема 18Прямолинейное равноускоренное движение

★★★

Термины темы — найди их в тексте:Равноускоренное прямолинейное движениеУскорениеодинаковонаправлениепо скоростиразгоняетсяпротив скороститормозитнаклонная прямая

При неравномерном движении скорость меняется. Самый простой случай — когда она меняется одинаково за каждую секунду.

Шарик скатывается с наклонного жёлоба — его скорость растёт равномерно Иллюстрация: light-fizika.ru

Определение

Равноускоренное прямолинейное движение — движение по прямой, при котором скорость тела за любые равные промежутки времени меняется одинаково.

Ускорение

Определение

Ускорение — величина, равная отношению изменения скорости тела ко времени, за которое оно произошло.

Ускорение и скорость

a=\frac{v-v_0}{t}\qquad v=v_0+a\,t

$v_0$ — начальная скорость, $v$ — скорость через время $t$ . Единица ускорения — $\text{м/с}^2$ .

Ускорение 2 м/с² означает: скорость за каждую секунду меняется на 2 м/с.

Машина разгоняется: за каждую секунду скорость растёт на одно и то же значение Иллюстрация: light-fizika.ru

Разгон и торможение

Ускорение, как и скорость, имеет направление (это векторная величина):

ускорение направлено по скорости — тело разгоняется;
ускорение направлено против скорости — тело тормозит.

График скорости

График скорости равноускоренного движения — наклонная прямая. Чем больше ускорение, тем круче прямая.

Красный график — скорость растёт (разгон), зелёный — уменьшается (торможение) Иллюстрация: light-fizika.ru

Образ для запоминания

Ускорение — «скорость скорости»: на сколько м/с вырастает скорость каждую секунду. Разгон: стрелки скорости и ускорения смотрят в одну сторону; торможение — навстречу.

⚗ Мини-опыт

Отпустите тележку на наклонной доске. Метки ставятся каждую секунду. Как меняются пути за каждую секунду? Увеличьте ускорение и повторите.

▶ Симуляция PhET

На экране «Ускорение» приложите к тележке постоянную силу. Как меняется скорость на спидометре за каждую секунду?

Силы и движение: основыОткрыть ↗

Симуляция: PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, лицензия CC BY-NC 4.0 (phet.colorado.edu); русский перевод интерфейса.

? Проверь себя

Ответь, не подглядывая в конспект: вспоминать — лучший способ запомнить.

1Что показывает ускорение?

a=\dfrac{v-v_0}{t}

2В каких единицах измеряют ускорение?

Скорость (м/с) делим на время (с).

3Ускорение направлено против скорости. Что происходит с телом?

Скорость уменьшается.

✎ Задачи

А Уровень А по образцу: одна формула, один шаг

Автомобиль за 5 с разогнался с 0 до 20 м/с. Найдите ускорение.
Ответ
$a=\dfrac{20-0}{5}=4\ \text{м/с}^2$ .
Как получилось?
Велосипедист тронулся с ускорением 0,5 м/с². Какой будет его скорость через 10 с?
Ответ
$v=0+0{,}5\cdot10=5$ м/с.
Как получилось?
Поезд за 20 с затормозил с 10 м/с до остановки. Найдите модуль ускорения.
Ответ
$|a|=\dfrac{10}{20}=0{,}5\ \text{м/с}^2$ .
Как получилось?
Какой вид имеет график скорости равноускоренного движения?
Ответ
Наклонная прямая.
Как получилось?
Мотоцикл ехал со скоростью 10 м/с и разгонялся 4 с с ускорением 2 м/с². Найдите конечную скорость.
Ответ
$v=10+2\cdot4=18$ м/с.
Как получилось?

Б Уровень Б сам: несколько шагов, перевод единиц

Самолёту для взлёта нужна скорость 72 м/с. За какое время он её наберёт при ускорении 2,4 м/с²?
Ответ
$t=\dfrac{v}{a}=\dfrac{72}{2{,}4}=30$ с.
Как получилось?
Скорость лыжника на спуске выросла с 2 до 8 м/с за 3 с. Найдите ускорение. Какой будет скорость ещё через 2 с, если ускорение не изменится?
Ответ
$a=\dfrac{8-2}{3}=2\ \text{м/с}^2$ ; $v=8+2\cdot2=12$ м/с.
Как получилось?
Почему водителю нужно заранее начинать тормозить перед светофором?
Ответ
Ускорение при торможении ограничено, поэтому скорость уменьшается до нуля не мгновенно, а за некоторое время, и машина проезжает ещё значительное расстояние.
Как получилось?

↻ Закрепи

Карточки терминов

Нажми на карточку — она перевернётся. «Знаю» — карточка вернётся на повторение позже (через сутки, неделю, месяц), «Повторить» — скоро снова.

Равноускоренное прямолинейное движение

Движение по прямой, при котором скорость за равные промежутки меняется одинаково.

Ускорение

a=\dfrac{v-v_0}{t}

; в СИ — м/с².

Скорость при разгоне

v=v_0+a\,t

Разгон и торможение

Ускорение по скорости — разгон; против скорости — торможение.

Экспресс-карта

Возьми лист и за 3 минуты нарисуй по памяти карту темы: в центре — тема, ветви — главные идеи, на ветвях — термины. Потом сравни.