Равномерное и неравномерное движение

На прошлых уроках мы дали определение механическому движению, узнали, что оно относительно и рассмотрели такие характеристики как траектория и путь.

Движение бывает прямолинейным и криволинейным. Но, как вы уже догадываетесь, у движения есть и другие важные характеристики. На данном уроке вы познакомитесь с определениями равномерного и неравномерного движения.

Равномерное движение

Рассмотрим две ситуации. В первой мы наблюдаем за автомобилем. Он движется по пустой прямой дороге.
Во второй ситуации мы видим, как ребенок скатывается на санках с горки. Что объединяет эти две ситуации?

В обоих случаях тела движутся по прямой линии, то есть совершают прямолинейное движение. Но если машина за каждую минуту проезжает по одному километру, то про санки мы не можем сказать то же самое.

Итак, машина за каждые 5 минут проедет 5 км, за каждые полчаса (30 мин) – 30 км, за каждый час (60 мин) – 60 км. В таком случае говорят, что тело движется равномерно.

Какое движение называют равномерным?

Равномерное движение – это механическое движение, при котором тело за любые равные промежутки времени проходит равные пути.

Из этого следует:

При равномерном движении скорость не изменяется

Мы должны понимать, что в реальной жизни водителю не удастся поддерживать долгое время равномерность движения: на дороге возникают другие машины, светофоры, пешеходы. 

Но что же тогда будет являться примером равномерного движения? Взгляните на рисунок 1.

Планеты движутся вокруг Солнца практически равномерно. Земля каждый раз делает полный оборот за 365 дней (1 год), Юпитер за 11 лет, Нептун за 165 и т.д. 

{"questions":[{"content":"При равномерном движении тело проходит[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["равные пути за равные промежутки времени","равные пути за любые промежутки времени","разные пути за равные промежутки времени"],"answer":[0]}}}]}

Неравномерное движение

Вернемся к рассматриваемой ситуации с санками. Очевидно, что с течением времени, они проходят все большие и большие участки пути, т.е. движутся неравномерно, так как их скорость постоянно увеличивается.

Какое движение называют неравномерным?

Неравномерное движение – это движение, при котором тело за равные промежутки времени проходит разные пути. 

Рассмотрим простой опыт, который поможет нам лучше разобраться с этим определением. На рисунке 2 изображена тележка с капельницей. Из капельницы каждую 1 секунду падает капля.

Когда тележка начинает двигаться под действием груза, к которому она привязана, мы видим, что расстояние между каплями неодинаково. Это означает, что тележка двигается неравномерно, то есть проходит разные пути за равные промежутки времени.

{"questions":[{"content":"Если тело прошло за первые 5 секунд движения 10 метров, а за следующие 5 секунд — 5 метров, то такое тело движется[[choice-4]]","widgets":{"choice-4":{"type":"choice","options":["неравномерно","равномерно","криволинейно","прямолинейно"],"answer":[0]}}}]}

Примеры неравномерного движения

Неравномерное движение встречается гораздо чаще, чем равномерное. Реальное движение автомобиля в городе – пример неравномерного движения.

Поезд, отходя от станции, движется неравномерно, потому что за одинаковые промежутки времени проходит все большие и большие пути.

Рассмотрим следующий интересный пример. Если вы взгляните на механические часы, то вам может показаться, что минутная и часовая стрелки движутся равномерно.

Но это не так, и вы легко можете убедиться в этом, взглянув на секундную стрелку. Она движется скачкообразно, с остановками – это неравномерное движение. Значит, минутная и часовая стрелки движутся так же, но медленно, поэтому их рывков не видно.

{"questions":[{"content":"Соотнесите пример механического движения и тип, к которому оно относится.[[grouper-9]]","widgets":{"grouper-9":{"type":"grouper","labels":["Равномерное движение","Неравномерное движение"],"items":[["Движение Земли вокруг Солнца","Движение Луны вокруг Земли","Движение автомобиля с постоянной скоростью"],["Движение минутной стрелки механических часов","Движение поезда","Движение лыжника, съезжающего с горы"]]}}}]}

Отметим пути, которые будет проходить машинка каждые 3 с (рисунок 3). Мы увидим, что эти пути разные: $S_1 = 30 \space см$, $S_2 = 15 \space см$, $S_3 = 5 \space см$. Значит, автомобиль двигался неравномерно — он постепенно замедлялся.