Справочник по физике для поступающих в ВУЗы - Гаевой А.И.
Скачать (прямая ссылка):
1. График скорости равномерного движения, Построим график OpodrH для значения »=3*' линейном движении скорость j
Ось абсцисс примем За ось времени Ot. Отложим на ней ряд
*2365 (,сек равных отрезков, соответствующих, р і например, 1 сек. Ось ординат
‘ ‘ примем за ось скоростей Or и так-
же отложим на ней одинаковые отрезки (не обязательно равные по величине отрезкам на оси абсцисс), соответствующие, например) I м/сек (рис. 1). Затем дЛя‘ каждой пары значений времени и скорости найдем иа плоскости соответствующие точки (A0, A1, Аг,...), соединив которые, получим график скорости. Из построения видно, ¦ что график скорости равномерного прямолинейного движения является прямой линией, параллельной оси времени.
>' График скорости может быть использован для вычислений пути ^равномерного движения. Действительно, например, путь, пройдеЬиый -8Oil сек, равен s = vt = S м/сек - 3 сек =9 м. В то же Время, как toWBo нэ рис. 1, произведение 3 м/сек на 3 сек численно равно плотам* фигура ОДЛЗО.
, Аналогичным образом определяется путь, пройденный телом за любой промежуток времени.
Отсюда следует, что путь, пройденный телом при равномерном движении за время ty численно равен площади фигуры, заключённой между осью времени, графиком скорости и ординатами, соответствующими началу и концу отрезка времени t, в течение, которого пройден путь.
Вычисление пути по площади в случае равномерного прямолинейного движения ие вносит облегчения в расчет, но этот прием важен для других видов движений.
2. График пути равномерного прямолинейного движения. Построим график пути равномерного прямолинейного движения для скорости f = 2 м/сек. Щ формуле пути равномерного движения рассчитаем для ряда значений времени значе-ния пути л результаты расчета в таблицу:
t, сек
0 12 3
j г Ї Л / V
У-
'у ?*1
25 і л L__
Отложим на оси абсцисс pi ные отрезки, соответствующие 1 сек, і а на оси ординат — равные оурез-В» ки, соответствующие пути в 1 м. е Для каждой пары взаимосвязанных значений путн и. времени найдем соответствующие точки на плоскости (A0, A1, A1,...). Соединив эти точки, Получим график зависимости пути от времени для равномер-' ного прямолинейного движения (рис. 2, график />.
Из построения видно, что график пути равномерного прямолинейного движения является прямой линией, проходящей через начало координат.
Следует иметь в виду, что график пути указывает только на характер зависимости пути от времени, ио ни в коем случае не является траекторией движения.
Можно сопоставить графики путей нескольких равномерны* прямолинейных движений при различных скоростях. Аналогичным образом построим на тех же координатных осях (рис. 2) график пути другого равномерного прямолинейного движения, например для скорости V — 3 Mjceк. По формуле пути равномерного прямо-
15
линейного движения находим ряд взаимосвязанных , значений пути и времени:
t, сек 0 1 2 3
s, м 0 3 6 9
ОтДОЖив эти значения на координатных осях (рис. 2) и соединив найденные точки прямой, получим график пути равномерного прямо* линейного движения для другогі) значения скорости. Ёсе точки графика II (B1, B2, Ba,. .) лежат выше соответствующих, точек графика / (A1, A2, A3,...). Следовательно, чем больше скорость равномерного прямолинейного движения, щм больший угол составляет график пути с осью времени. При сравнении графиков различных движений мае* штабы времени и пути должны быть одинаковыми.
§ 6. Векторные и скалярные величины
Скорость, ускорение, сила и ряд других физических величин характеризуются не только численным значением, но и направлением. Величины, характеризуемые SfcK численным значением, так и направлением, называются векторными величинами, или векторами. Величины, которые определяются только численными значениями, назы- -ваются скалярными величинами, или скалярами {например, температура, время, масса и др).
Вектор графически изображается стрелкой, длина, которой (в некоторых произвольных единицах длины) равна численному значению рассматриваемой величины, а направление показывает направление вектора. Вектор изображается полужирной буквой (А) или обычной буквой со стрелкой над ней (Л), а его численное значение — этой «се буквой без стрелки (/4).
Скалярные величины складываются алгебраически, а векторные — геометрически (по правилу параллелограмма). При сложении двух векторов AuB результирующий вектор С определяется диагональю параллелограмма, сторонами которого являются векторы А и В (рис. 3). Учитывая, что сложение векторов подчиняется переместительному закону, тот же результат получится, если перенести
одия из векторов, например вектор В, параллельно ему же так,
16
чтобы его начало совпало с концом другого вектора (Л). Тогда замы-т . кающий вектор,, проведенный От начала вектора А к концу вектора В, « будет результирующим вектором с.
При сложении нескольких (более двух) векторов результирующий вектор определяется путем последовательного применения пра-
І
I
7 *
/ j
/ /
