Конспект лекций по УД Физика (1 курс, СПО, технический профиль ). Конспект лекций для студентов 1 курса всех форм обучения Специальность 19. 02. 10 Технология продукции общественного питания
 Скачать 4.41 Mb.
|
|
2.5. Мгновенная скорость Средняя скорость частицы характеризует быстроту ее движения за конечный промежуток времени. Неограниченно уменьшая этот промежуток, мы придем к физической величине, характеризующей быстроту движения в данный момент времени. Такая величина называется мгновенной скоростью или просто скоростью:  . Символ lim обозначает математическую операцию перехода к пределу. Под этим символом записывается условие, при котором выполняется данный предельный переход; в рассматриваемом случае это стремление к нулю промежутка времени t: t0. При вычислении скорости по этому правилу мы убедимся, что уменьшение промежутка времени t приводит к тому, что на некотором этапе получаемые очередные значения средней скорости будут все меньше и меньше отличаться друг от друга. Поэтому на практике при нахождении скорости можно остановиться на конечном значении t, достаточно малом для получения требуемой точности значения скорости. Р  ассматриваемый предельный переход имеет ясный геометрический смысл. Поскольку вектор перемещения  направлен по хорде, соединяющей две точки траектории, то при сближении этих точек, происходящем при t0, он принимает положение, соответствующее касательной к траектории в данной точке. Это значит, что вектор скорости направлен по касательной к траектории. Так будет в любой точке траектории. При прямолинейной траектории движения вектор скорости направлен вдоль этой прямой.Аналогичным переходом определяется мгновенная скорость прохождения пути:  .Для плавной кривой, каковой является траектория любого непрерывного механического движения, длина дуги тем меньше отличается от длины стягивающей ее хорды, чем короче эта дуга. В пределе эти длины совпадают. Поэтому при t0 можно считать, что sr. Это означает, что скорость прохождения пути равна модулю мгновенной скорости. 2.6. Равномерное прямолинейное движение При прямолинейном движении траектория движения – прямая линия. При описании такого движения можно считать, что тело движется вдоль одной из осей координат. Если движение прямолинейное, то модуль вектора перемещения равен пути. Пусть материальная точка движется вдоль оси X, тогда и скорость вычисляется по формуле:  .Если направление вектора скорости и положительное направление оси X совпадают, то x – положительная величина, t – всегда положительная величина, следовательно, скорость – величина положительная (vx > 0). Если направление вектора скорости противоположно положительному направлению оси X, то vx<0. При прямолинейном движении тела вектор скорости не изменяется по направлению, модуль вектора скорости с течением времени может, как изменяться, так и оставаться постоянным. Если модуль скорости тела с течением времени изменяется, движение называется неравномерным (переменным). Равномерное прямолинейное движение – это движение, при котором тело перемещается с постоянной по модулю скоростью v = const. Единица скорости – метр в секунду (м/с). Если тело движется равномерно вдоль положительного направления оси X и в начальный момент времени t0 = 0 находилось в точке с координатой x0, а в произвольный момент времени t в точке с координатой х, то скорость движения равна  .или, учитывая, что t0 = 0  .Отсюда следует, что  .Данное выражение называют законом равномерного прямолинейного движения. Из этого уравнения следует, что  .Учитывая, что модуль разности координат равен пути  , получим  ,т. е., при равномерном прямолинейном движении зависимость пути от времени является линейной. Если начало отсчета поместить в начало координат x0 = 0, то закон равномерного прямолинейного движения будет иметь вид  , ,т. к.  (s0 = 0).Скорость движения можно тогда определить как  ,или  . |