Прямолінійне равноускоренное рух: прискорення і швидкість
Тепер припустимо, що перебуває в спокої тіло почала діяти сила. Згідно другого закону Ньютона, вона викличе прискорення тіла. Швидкість в цьому випадку буде змінюватися за законом:
v = a*t
Це вислів каже, що швидкість, на відміну від рівномірного руху, вже не буде величиною незмінною. Вона зростає з плином часу лінійно. У свою чергу, прискорення a є постійною величиною, тому рух називається рівноприскореним, тобто відбувається з постійним прискоренням.
Графік швидкості прямолінійного равноускоренного руху – це пряма лінія, яка виходить з початку координат. Кутовий її коефіцієнт k дорівнює прискорення a.
Равноускоренное рух з початковою швидкістю
Формула прямолінійного равноускоренного руху, записана для швидкості в попередньому пункті, не є загальною. Справа в тому, що при її складанні вважалося, що тіло в нульовий момент часу перебуває в спокої, тобто v = 0. Проте в загальному випадку воно може рухатися рівномірно зі швидкістю v0 ≠ 0, яка називається початковою. У цьому випадку попередню формулу для швидкості можна переписати так:
v = v0 + a*t
Описуване цим виразом рух можна представити наступним чином: тіло, на яке не діяли сили, рухалося зі швидкістю v0. Потім виникла зовнішня сила, спрямована так само, як і початкова швидкість, і призвела до появи прискорення a.
У записаному виразі час t відраховується від нуля. Тому при зображенні графіка швидкості в даному випадку вийде аналогічна пряма, паралельна прямій для равноускоренного руху без початкової швидкості. Однак вона буде починатися не з точки (0; 0), а з точки (0; v0).
Зауважимо, що якщо діюча на тіло сила буде направлена проти вектора початкової швидкості, то має місце равнозамедленное рух. У цьому випадку буде справедлива формула:
v = v0 – a*t
Графік цієї функції – лінія, яка прагне до нульового значення v від початкового значення v0. Точка, де графік перетинає вісь x (t), покаже час, коли тіло зупиниться. Це час дорівнює:
t = v0/a
