Witajcie, młodzi fizycy!
Przygotowujemy się do sprawdzianu z fizyki. Dotyczy on działu: Jak Opisujemy Ruch. Zaczynamy!
Co to jest ruch?
Ruch to zmiana położenia ciała w czasie względem innego ciała. Brzmi skomplikowanie? Spokojnie!
Wyobraź sobie, że stoisz na przystanku. Autobus podjeżdża. Zmienia swoje położenie względem Ciebie. To jest ruch.
Jeśli siedzisz w autobusie i siedzisz nieruchomo, to względem autobusu się *nie* poruszasz. Ale względem drzew na zewnątrz – już tak!
Ważne jest ciało odniesienia. To ono pozwala nam ocenić, czy coś się porusza, czy nie. Często, ciałem odniesienia jest Ziemia.
Rodzaje ruchu
Ruchy są różne. Najprostszy podział to ruch prostoliniowy i krzywoliniowy.
Ruch prostoliniowy: ciało porusza się po linii prostej. Na przykład, spadająca swobodnie piłka (pomijamy opór powietrza).
Ruch krzywoliniowy: ciało porusza się po linii krzywej. Rzut piłką do kosza, jazda samochodem po zakręcie.
Ruch jednostajny prostoliniowy
To szczególny rodzaj ruchu. Ruch jednostajny prostoliniowy to ruch, w którym ciało pokonuje *takie same* odcinki drogi w *takich samych* odstępach czasu, po linii prostej.
Wyobraź sobie samochód jadący po autostradzie ze stałą prędkością. Nie przyspiesza, nie hamuje, jedzie prosto. To jest przykład ruchu jednostajnego prostoliniowego (mniej więcej!).
Ruch jednostajnie przyspieszony prostoliniowy
Tutaj prędkość ciała *zwiększa się* w każdym momencie o *tę samą wartość*. Też po linii prostej!
Samochód rusza ze świateł i przyspiesza – prędkość rośnie. To jest ruch jednostajnie przyspieszony (jeśli przyspieszenie jest stałe).
Ruch jednostajnie opóźniony prostoliniowy
Odwrotność przyspieszonego. Prędkość ciała *zmniejsza się* w każdym momencie o *tę samą wartość*. Dalej po prostej.
Samochód hamuje. Prędkość maleje. Ruch jednostajnie opóźniony.
Wielkości fizyczne opisujące ruch
Do opisu ruchu używamy kilku ważnych wielkości fizycznych. Najważniejsze to:
- Droga (s): długość odcinka, który pokonało ciało. Mierzymy ją w metrach (m), kilometrach (km) itp.
- Czas (t): ile trwał ruch. Mierzymy go w sekundach (s), minutach (min), godzinach (h) itp.
- Prędkość (v): jak szybko ciało się porusza. Mierzymy ją w metrach na sekundę (m/s) lub kilometrach na godzinę (km/h).
- Przyspieszenie (a): jak szybko zmienia się prędkość. Mierzymy je w metrach na sekundę kwadrat (m/s²).
Jak obliczyć prędkość?
W ruchu jednostajnym prostoliniowym obliczamy prędkość ze wzoru:
v = s / t
Gdzie:
- v to prędkość
- s to droga
- t to czas
Przykład: Samochód przejechał 100 metrów w 10 sekund. Jaka była jego prędkość?
v = 100 m / 10 s = 10 m/s
Prędkość samochodu wynosiła 10 metrów na sekundę.
Prędkość średnia
Często ruch nie jest idealnie jednostajny. Samochód przyspiesza, hamuje, zwalnia. Wtedy mówimy o prędkości średniej.
Prędkość średnia to *całkowita* droga podzielona przez *całkowity* czas.
vśr = scałkowita / tcałkowity
Przeliczanie jednostek prędkości
Często musimy przeliczać jednostki prędkości z km/h na m/s i odwrotnie.
Z km/h na m/s: dzielimy przez 3,6
Przykład: 72 km/h = 72 / 3,6 = 20 m/s
Z m/s na km/h: mnożymy przez 3,6
Przykład: 15 m/s = 15 * 3,6 = 54 km/h
Wykresy ruchu
Wykresy bardzo pomagają w zrozumieniu ruchu. Najczęściej spotykane wykresy to:
- Wykres drogi od czasu (s(t)): pokazuje, jak zmienia się droga w zależności od czasu. W ruchu jednostajnym prostoliniowym jest to linia prosta.
- Wykres prędkości od czasu (v(t)): pokazuje, jak zmienia się prędkość w zależności od czasu. W ruchu jednostajnym prostoliniowym jest to linia pozioma (stała prędkość). W ruchu jednostajnie przyspieszonym jest to linia prosta nachylona do osi czasu.
Podsumowanie
Pamiętaj: ruch to zmiana położenia ciała. Opisujemy go za pomocą drogi, czasu, prędkości i przyspieszenia. Rozróżniamy różne rodzaje ruchu: jednostajny, przyspieszony, opóźniony. Wykresy pomagają wizualizować ruch.
Powodzenia na sprawdzianie!

