Як визначити напрямок швидкості

Швидкість - характеристика руху тіла, що характеризує швидкість його пересування, тобто, відстань, пройдене ним за одиницю часу. Цей параметр є векторним, а значить, має не тільки величину, а й напрямок. Визначати напрямок швидкості потрібно в цілому ряді фізичних завдань.

Інструкція

проміжокчасу1. Швидкість є однією з характеристик руху матеріальної точки. Вона виражає відстань, пройдену цією точкою за певний . Розрізняють середню і миттєву швидкість, а також рівномірний і нерівномірний рух. При рівномірному русі швидкість не змінюється з плином часу, що полегшує визначення напрямку цієї швидкості векторним шляхом. Вектор середньої швидкості являє собою відношення прирощення радіус-вектора до проміжку часу:[v] =? r/? tНапрямок радіус-вектора? r збігається з напрямком середньої швидкості, як показано на рис.1, оскільки точка переміщується з пункту М до пункту М1. Ця умова дотримується тільки при рівномірному русі точки.

2. Миттєва швидкість розраховується при? t, що прагне до нуля. Це векторна величина, рівна першій похідній радіус-вектора за часом. Розраховується вона наступним чином:v =|lim? r/? T|=ds/dt? t > 0Вектор миттєвої швидкості спрямований по дотичній до траєкторії руху MM1. Інтегруючи останній вираз по ds, отримаємо:s = v? dt = v * (t2-t1) = v * tОстання формула застосовується в разі рівномірного руху, коли в умові завдання дано проміжок часу.

3. Напрямок швидкості може бути обчислений тільки координатним способом, оскільки це - векторна величина. Якщо задані координати x і y, а також вказані проекції vx і vy, можна визначити як чисельне значення швидкості, так і її напрямок. Вектор швидкості v в даному випадку є діагоналлю квадрата, утвореного двома проекціями. Внаслідок цього, швидкість рівна:v = sqrt (vx ^ 2 + vy ^ 2), де tg? = vx/vy (див. ризи.2) Слід враховувати, що в реальних умовах на рухоме тіло діє цілий ряд факторів: тертя, гравітація і т. п. В одних завданнях дією цих факторів можна знехтувати, в інших принаймні деякі з них необхідно враховувати в обов 'язковому порядку.