Тележка с постоянной скоростью
Выбери скорость и время. Положение тележки и расчёт пути изменятся вместе.
Схему можно прокрутить вбок. Все значения повторены в расчёте ниже.
Равномерное прямолинейное движение, начало пути принято за ноль. Схема показывает один и тот же масштаб 0–100 м.
Одинаковые пути за одинаковое время
При равномерном движении тело проходит равные пути за любые равные промежутки времени. Слово «любые» существенно: одинаковые пути за две минуты ещё не исключают разгоны и остановки внутри каждой минуты.
Скорость равномерного движения показывает путь за единицу времени. Если за каждую секунду тележка проходит 3 м, её скорость равна 3 м/с.
1 с
3 м
2 с
6 м
3 с
9 м
При равномерном движении путь пропорционален времени.
Может ли реальная поездка целиком быть равномерной?
Обычно нет: есть разгон и торможение. Но отдельный участок можно описывать как равномерный, если изменениями скорости допустимо пренебречь.
Три связанные величины
Основная связь: v = s / t при t > 0. Из неё следуют s = vt и t = s / v при v > 0. Выбирают формулу для неизвестной величины.
Например, при v = 4 м/с и t = 6 с путь равен 24 м. Проверка единиц: (м/с) · с = м. Число без единицы не является полным ответом.
Скорость
v = s / t
Путь
s = vt
Время
t = s / v
Для равномерного движения величины s, v и t связаны формулой s = vt.
Что означает v = 0?
Тело покоится относительно выбранного тела отсчёта, и за любой конечный промежуток его путь равен нулю. Формулой t = s / v делить на ноль нельзя.
Грузовой поезд в Южной Австралии
Равномерное движение — приближение для участка поездки с постоянной скоростью.
Tomoyn · CC BY 4.0 · Источник фотографии.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Линейка с сантиметровой и дюймовой шкалами
Для определения скорости нужно измерить путь и время.
SyntaxTerror · Public domain · Источник. Без изменений.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Переводим скорость
В СИ скорость выражают в метрах в секунду. В транспорте часто используют километры в час. Для перехода нужно преобразовать и длину, и время.
1 м/с = 3,6 км/ч. Поэтому 36 км/ч = 10 м/с. При переводе из км/ч в м/с число делят на 3,6; в обратную сторону умножают.
| Запись | Равное значение |
|---|---|
| 1 м/с | 3,6 км/ч |
| 5 м/с | 18 км/ч |
| 10 м/с | 36 км/ч |
Перевод скорости учитывает одновременно единицы пути и времени.
Почему 1 км/ч не равен 1000 м/с?
Километр превращается в 1000 м, но час — в 3600 с. Получается 1000/3600 м/с.
Проверяем смысл ответа
За одинаковое время более быстрое тело проходит больший путь. При одинаковом пути более быстрое тело тратит меньше времени. Это позволяет заметить ошибку ещё до повторного вычисления.
Два тела могут иметь одинаковое значение скорости и двигаться в разные стороны. В задачах о встрече или удалении направление указывают отдельно.
| Условие | Изменение | Результат |
|---|---|---|
| Время одинаково | Скорость в 2 раза больше | Путь в 2 раза больше |
| Путь одинаков | Скорость в 2 раза больше | Время в 2 раза меньше |
Числовой ответ нужно сопоставлять с условиями движения.
Если скорость удвоилась, всегда ли путь удвоится?
Только при сравнении за одинаковое время. Если изменилось и время, нужно заново найти произведение vt.
Шесть выводов
Тест · 10 вопросовОдин правильный ответ в каждом вопросе
Сначала изучи модель и конспект. За каждый верный ответ — 0,5 балла, максимум — 5. После проверки откроются пояснения.
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Физика, 7 класс», § 16. Тема и содержание сверены с файлом «7 класс. Физика — § 16. Скорость.pdf». Объяснения, расчётные примеры и модели подготовлены для этого конспекта. Дополнительные зависимости в моделях отмечены отдельно.
Изображения загружаются непосредственно из интернета. Авторство и лицензии указаны под каждой иллюстрацией. Число частиц, размеры и цвета учебных схем условны.
Определение метра и связь со скоростью света: BIPM — Международное бюро мер и весов.