Hej siódmoklasisto! Gotowy na przygodę z fizyką? Dzisiaj zanurkujemy w świat ruchu jednostajnego prostoliniowego. Brzmi groźnie? Spokojnie, będzie łatwo!
Pomyśl o pociągu jadącym po prostym torze. Albo o samochodzie na autostradzie z włączonym tempomatem. To właśnie ruch jednostajny prostoliniowy.
Co to właściwie jest?
Ruch jednostajny prostoliniowy to ruch, który ma dwie bardzo ważne cechy.
Cechy ruchu jednostajnego prostoliniowego:
Po pierwsze, jest prostoliniowy. To znaczy, że ciało porusza się po linii prostej. Żadnych zakrętów, zygzaków, tylko prosto jak strzała!
Wyobraź sobie laserowy promień. On też porusza się po linii prostej.
Po drugie, jest jednostajny. To znaczy, że ciało pokonuje takie same odległości w takich samych odstępach czasu.
Pomyśl o metronomie, który odmierza rytm dla muzyków. Odmierza czas w równych interwałach. W ruchu jednostajnym prostoliniowym odległość pokonywana w każdym takim interwale jest taka sama.
Jeśli samochód pokonuje 10 metrów w ciągu każdej sekundy, to porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.
Prędkość w ruchu jednostajnym prostoliniowym
Kluczowym pojęciem jest prędkość. W ruchu jednostajnym prostoliniowym prędkość jest stała. Nie zmienia się.
Prędkość to nic innego jak stosunek przebytej drogi do czasu, w którym ta droga została pokonana.
Wzór na prędkość to: v = s / t, gdzie:
- v to prędkość (np. w metrach na sekundę – m/s lub kilometrach na godzinę – km/h)
- s to droga (np. w metrach – m lub kilometrach – km)
- t to czas (np. w sekundach – s lub godzinach – h)
Pamiętaj o jednostkach! Ważne, żeby były spójne. Jeśli droga jest w metrach, a czas w sekundach, to prędkość wyjdzie w metrach na sekundę. A jeśli droga jest w kilometrach, a czas w godzinach, to prędkość będzie w kilometrach na godzinę.
Na przykład, jeśli rowerzysta przejechał 20 metrów w 4 sekundy, to jego prędkość wynosi: v = 20 m / 4 s = 5 m/s.
Jak rozwiązywać zadania?
Teraz najważniejsze – zadania! Najpierw przeczytaj zadanie uważnie.
Wypisz wszystkie dane, które znasz. Zazwyczaj to będzie droga (s), czas (t) albo prędkość (v).
Następnie zastanów się, czego szukasz. Co masz obliczyć?
Wybierz odpowiedni wzór. To zazwyczaj będzie v = s / t, ale czasem trzeba go przekształcić.
Jeśli szukasz drogi (s), to wzór będzie wyglądał tak: s = v * t.
A jeśli szukasz czasu (t), to wzór będzie taki: t = s / v.
Podstaw dane do wzoru i oblicz wynik. Pamiętaj o jednostkach!
Przykładowe zadanie:
Samochód porusza się z prędkością 60 km/h. Jaką drogę pokona w ciągu 2 godzin?
Dane:
- v = 60 km/h
- t = 2 h
Szukane:
- s = ?
Rozwiązanie:
s = v * t = 60 km/h * 2 h = 120 km.
Odpowiedź: Samochód pokona drogę 120 km.
Wykresy
Wykresy pomagają wizualizować ruch. Dla ruchu jednostajnego prostoliniowego mamy dwa podstawowe typy wykresów.
Wykres drogi od czasu (s(t))
Na osi poziomej (x) mamy czas (t), a na osi pionowej (y) mamy drogę (s).
Wykres s(t) dla ruchu jednostajnego prostoliniowego to linia prosta. Im większa prędkość, tym bardziej stroma ta linia.
Wyobraź sobie, że masz dwa pociągi. Jeden jedzie szybciej, drugi wolniej. Linia prosta na wykresie dla szybszego pociągu będzie bardziej "pionowa".
Wykres prędkości od czasu (v(t))
Na osi poziomej (x) mamy czas (t), a na osi pionowej (y) mamy prędkość (v).
Wykres v(t) dla ruchu jednostajnego prostoliniowego to linia pozioma. Prędkość jest stała, więc niezależnie od czasu, wartość prędkości jest taka sama.
To jakby poziomica na ścianie. Zawsze pokazuje ten sam poziom.
Podsumowanie
Pamiętaj! Ruch jednostajny prostoliniowy to ruch po linii prostej ze stałą prędkością.
Wzór na prędkość to: v = s / t.
Umiej przekształcać wzory, żeby obliczyć drogę (s) lub czas (t).
Rozum wykresy s(t) i v(t).
I najważniejsze – ćwicz! Im więcej zadań rozwiążesz, tym lepiej zrozumiesz ten temat.
Powodzenia na lekcjach fizyki!
