Питання переміщення тіл у просторі є об’єктом вивчення кінематики. З точки зору цього розділу фізики, розглянемо в цій статті спеціальний вид переміщення – равноускоренное рух. Визначення і формули будуть наведені далі.
Траєкторія, шлях, швидкість і прискорення
Перш ніж розглядати визначення равноускоренного руху, слід ввести головні характеристики та поняття, які використовуються в кінематиці для опису механічного переміщення тел. У назві пункту наведено ці поняття. Опишемо кожну з них детальніше.
Траєкторія руху є уявною, неіснуючої лінією простору, вздовж якої тіло здійснює рух. Найпростішими випадками є прямолінійні і кругові траєкторії, які часто зустрічаються в природі і техніці. Наприклад, автомобіль, що рухається по дорозі, здійснює прямолінійний рух. Однак той же автомобіль, який здійснює затяжний поворот, переміщається по круговій траєкторії деякого радіуса.
Шлях (позначимо його буквою L) – це відстань, що вимірюється в одиницях довжини, яке тіло проходить за розглянутий проміжок часу. У разі обертання замість лінійного шляху використовують його кутовий аналог – центральний кут повороту в радіанах (позначимо його θ).
Швидкість – це векторна характеристика руху, що відображає швидкість зміни просторових координат. Миттєва швидкість, тобто швидкість в даний момент часу, обчислюється за формулою:
- v = dL/dt.
Вимірюється ця величина в метрах в секунду в СІ і завжди спрямована по дотичній до траєкторії.
Прискорення – одна з важливих величин кінематики. Воно визначає швидкість зміни швидкості. Тут під зміною розуміють не тільки абсолютне значення величини v, але і його напрямок. Згідно цього визначення можна записати наступний вираз для прискорення:
- a = dv/dt.
Вектор прискорення не співпадає з вектором швидкості в загальному випадку. Він спрямований у бік діючої на тіло сили, тому зі швидкістю нічого спільного не має.
Наведене нижче визначення равноускоренного руху пов’язано з особливістю поведінки функції a(t).
