Rozdzial 4

Jak opisujemy
ruch?
1/23
Układ odniesienia
Położenie ciała w przestrzeni można określić jedynie
względem jakiegoś innego ciała, zwanego układem
odniesienia.
2/23
Ruch ciała
Ciało porusza się jeśli w miarę upływu czasu położenie
tego ciała zmienia się względem przyjętego przez nas
układu odniesienia.
Ciało pozostaje w spoczynku jeśli w miarę upływu czasu
jego położenie nie zmienia się względem przyjętego
przez nas układu odniesienia.
3/23
Względność ruchu
Ruch i spoczynek są względne.
Oznacza to, że w zależności od wybranego układu
odniesienia, to samo ciało w tym samym czasie może
znajdować się w spoczynku lub poruszać się i to w różny
sposób.
4/23
Tor ruchu
Torem ruchu nazywamy linię, którą zakreśla ciało
wykonujące ruch.
Ruch prostoliniowy – ruch, którego torem jest linia prosta.
Ruch krzywoliniowy – ruch, którego torem jest dowolna krzywa.
5/23
Droga
Droga przebyta przez ciało – to długość toru między dwoma
jego punktami.
Drogę oznaczamy symbolem s.
Jednostką drogi jest metr [m].
Jeżeli ciało przemieszcza się wzdłuż osi x zgodnie z jej
zwrotem, to przebyta droga jest równa
s=x
6/23
Droga
Jeżeli ciało przemieszcza się wzdłuż osi x zgodnie z jej
zwrotem, to przebyta droga jest równa
s=x
Droga przebyta przez ciało w ruchu jednostajnym prostoliniowym
jest wprost proporcjonalna do czasu trwania ruchu.
s~t
7/23
Ruch prostoliniowy jednostajny
Ruchem jednostajnym prostoliniowym nazywamy taki ruch,
którego:
- torem jest linia prosta,
- w czasie którego ciało w dowolnie wybranych, ale jednakowych
odstępach czasu przebywa jednakowe drogi.
Ruch ten odbywa się stale w tę samą stronę.
w ciągu dwóch sekund ruchu,
w drugiej sekundzie ruchu,
30 m
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
t [s]
11
8/23
Szybkość
Szybkość (wartość prędkości) ciała informuje nas o tym,
jaką drogę przebywa ciało w jednostce czasu.
droga
szybkość
czas
s
v
t
Podstawową jednostką szybkości jest
m
1
s
9/23
Wykres zależności szybkości od
czasu
v [m/s]
4
3
2
1
0
1
2
3
4
t [s]
Wykresem zależności szybkości od czasu v(t) w ruchu
jednostajnym jest półprosta równoległa do osi czasu.
10/23
Droga w ruchu jednostajnym prostoliniowym
droga  szybkość czas
s  vt
11/23
Droga w ruchu jednostajnym prostoliniowym
Drogę przebyta przez ciało obliczamy jak pole powierzchni
prostokąta pod wykresem v(t).
v [m/s]
4
3
2
1
0
1
2
3
4
t [s]
12/23
Prędkość
Wektor jest zaczepiony do poruszającego się ciała.
Długość wektora wyraża szybkość (wartość prędkości).
Prosta, na której leży wektor – to jego kierunek.
Zwrot pokazuje, w którą stronę porusza się ciało.
13/23
Prędkość
W ruchu jednostajnym prostoliniowym stale w tę samą
stronę szybkość (wartość prędkości), jej kierunek i zwrot są
stałe, czyli prędkość w tym ruchu jest stała.
14/23
Szybkość średnia
Szybkość średnią (średnią wartość prędkości) obliczamy
dzieląc całkowitą drogę przebytą przez ciało przez czas
trwania ruchu.
całkowita droga przebytaprzez ciało
szybkośćśrednia 
czas trwania ruchu
s
vśr 
t
15/23
Szybkość chwilowa
Szybkość chwilową (wartość prędkości) obliczamy dzieląc
drogę przebytą przez ciało w bardzo krótkim czasie przez
ten czas.
16/23
Prędkość chwilowa
Jeśli interesuje nas, w którą stronę porusza się ciało
w danej chwili wprowadzamy prędkość chwilową.
Jest to wielkość wektorowa.
17/23
Ruchy zmienne
Jeśli wartość prędkości ulega zmianie to mamy do czynienia
z ruchem zmiennym.
Ruch przyspieszony to ruch, w którym szybkość wzrasta.
Ruch opóźniony to ruch, w którym szybkość maleje.
18/23
Wykres zależności szybkości
od czasu
19/23
Ruch jednostajnie zmienny
Ruch, w którym w każdej sekundzie szybkość wzrasta o tę
samą wartość, nazywamy ruchem jednostajnie przyspieszonym.
Wykresem zależności szybkości od czasu w ruchu jednostajnie
przyspieszonym jest półprosta
v (m/s)
v(t)
wychodząca z początku układu
współrzędnych, nachylona pod
kątem ostrym do osi czasu.
0
t (s)
20/23
Przyspieszenie
Wartość przyspieszenia obliczamy, dzieląc przyrost szybkości
przez czas, w którym ten przyrost nastąpił.
Wielkość ta informuje nas, o ile wzrosła szybkość ciała
w jednostce czasu.
21/23
Przyspieszenie
Wartość przyspieszenia ciała poruszającego się ruchem
jednostajnie przyspieszonym jest stała.
a = const
Jednostką wartości przyspieszenia jest
.
22/23
23/23