Hej! Przygotuj się na wizualną przygodę ze światem ruchu.
Zajmiemy się dzisiaj wykresem zależności prędkości od czasu.
Wyobraź sobie, że to mapa podróży Twojego samochodu.
Co to jest wykres v(t)?
To graficzne przedstawienie, jak prędkość obiektu zmienia się w czasie.
Na osi poziomej (x) mamy czas (t), zazwyczaj w sekundach (s).
Na osi pionowej (y) mamy prędkość (v), na przykład w metrach na sekundę (m/s).
Każdy punkt na wykresie pokazuje prędkość obiektu w danym momencie.
Pomyśl o tym jak o zdjęciu z radaru pokazującym prędkość każdego samochodu w danym czasie.
Jak go czytać?
Spójrzmy na kilka przykładów.
Linia pozioma
Jeżeli linia na wykresie jest pozioma, oznacza to, że prędkość jest stała.
Wyobraź sobie samochód jadący ze stałą prędkością na autostradzie.
Na przykład, linia pozioma na wysokości 20 m/s mówi nam, że obiekt porusza się ze stałą prędkością 20 m/s przez cały czas.
Brak zmiany prędkości, nuda!
Linia wznosząca się
Jeżeli linia wznosi się, prędkość rośnie.
To jak przyspieszający samochód.
Im bardziej stroma linia, tym szybciej rośnie prędkość (większe przyspieszenie).
Wyobraź sobie start rakiety - prędkość rośnie bardzo szybko, linia jest bardzo stroma!
Linia opadająca
Jeżeli linia opada, prędkość maleje.
To jak hamujący samochód.
Im bardziej stroma linia, tym szybciej maleje prędkość (większe opóźnienie).
Pomyśl o rowerze jadącym pod górę - jego prędkość stopniowo maleje.
Co możemy z niego wyczytać?
Wykres v(t) to skarbnica informacji!
Prędkość w danym czasie
Po prostu znajdź dany moment czasu na osi poziomej i odczytaj wartość prędkości na osi pionowej.
Na przykład, po 5 sekundach prędkość wynosi 15 m/s.
To tak jak sprawdzenie prędkościomierza w samochodzie.
Przyspieszenie
Przyspieszenie to zmiana prędkości w czasie.
Na wykresie v(t) przyspieszenie to nachylenie linii.
Nachylenie = (zmiana prędkości) / (zmiana czasu).
Stroma linia = duże przyspieszenie.
Płaska linia = brak przyspieszenia.
Linia opadająca = przyspieszenie ujemne (opóźnienie).
Wyobraź sobie, że nachylenie to stromość górki. Im strmej, tym szybciej zjedziesz!
Droga
Pole pod wykresem v(t) to przebyta droga!
Jeżeli linia jest pozioma, pole to prostokąt (prędkość * czas).
Jeżeli linia jest skośna, pole to trójkąt lub trapez.
Podziel pole na prostsze figury, oblicz ich pola i zsumuj.
Pomyśl o tym jak o układaniu puzzli – pole pod wykresem to kawałki, które po złożeniu dają całkowitą drogę.
Przykład z życia
Wyobraź sobie sprintera biegnącego na 100 metrów.
Na początku przyspiesza bardzo szybko (linia stroma).
Potem utrzymuje stałą prędkość (linia pozioma).
Na koniec zwalnia po przekroczeniu mety (linia opadająca).
Analizując wykres v(t), możemy zobaczyć, kiedy sprinter przyspieszał, kiedy biegł ze stałą prędkością i kiedy zwalniał.
Możemy nawet obliczyć, jak szybko pokonał dany odcinek trasy!
Podsumowanie
Wykres zależności prędkości od czasu to potężne narzędzie do analizy ruchu.
Pozwala nam wizualizować i interpretować, jak zmienia się prędkość obiektu w czasie.
Pamiętaj o osiach, nachyleniu linii i polu pod wykresem.
Ćwicz i baw się wykresami v(t), a staną się Twoim przyjacielem w świecie fizyki!
Powodzenia!
