Einheitliche geradlinige Bewegungseigenschaften, Formeln, Übungen
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- Rieke Scheer
Er Einheitliche Linienbewegung oder bei konstanter Geschwindigkeit ist eine, bei der sich das Partikel entlang einer geraden Linie und mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Auf diese Weise reist die mobilen Reisen gleichzeitig gleichzeitig Entfernungen. Wenn es beispielsweise in 1 Sekunde 2 Meter fährt, werden nach 2 Sekunden 4 Meter usw. sein und so weiter.
Um eine genaue Beschreibung der Bewegung zu erstellen, unabhängig davon Herkunft, Was die mobile Position ändert.
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Wenn die Bewegung vollständig entlang einer geraden Linie passt, ist es auch daran interessiert, zu wissen, in welchem Sinne der Mobilfunk reist.
Auf einer horizontalen Linie ist es möglich, dass das Handy nach rechts oder nach links geht. Die Unterscheidung zwischen den beiden Situationen erfolgt durch Zeichen, wobei die folgenden Folgendes ist: rechts folge ich (+) und zum linken Zeichen (-).
Wenn die Geschwindigkeit konstant ist, ändert das Mobiltelefon weder seine Richtung noch ihre Bedeutung, und auch die Größe seiner Geschwindigkeit bleibt unverändert.
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Eigenschaften
Die Hauptmerkmale der gleichmäßigen geradlinigen Bewegung (MRU) sind die folgenden:
-Die Bewegung verläuft immer an einer geraden Linie.
-Ein Handy mit MRU fährt gleiche Entfernungen oder Räume gleichzeitig.
-Die Geschwindigkeit bleibt sowohl in Größe als auch in Richtung unveränderlich.
-Der MRU fehlt die Beschleunigung (es gibt keine Geschwindigkeitsänderungen).
-Seit Geschwindigkeit v bleibt im Laufe der Zeit konstant T, Die Grafik seiner Größe als Funktion der Zeit ist eine gerade Linie. Im Beispiel von Abbildung 2 ist die Linie grün und der Wert der Geschwindigkeit wird auf der vertikalen Achse ungefähr +0 gelesen.68 m/s.
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-Die Grafik der X -Position in Bezug auf die Zeit ist eine gerade Linie, deren Steigung der mobilen Geschwindigkeit entspricht. Wenn die X vs T -Graphenlinie horizontal ist, ist das Mobilgeräte in Ruhe, wenn die Steigung positiv ist (Graph von Abbildung 3), ist die Geschwindigkeit auch.
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Entfernung von Diagramm V vs. T
Kennen Sie die vom Handy zurückgelegte Strecke, wenn das Diagramm verfügbar ist. T ist sehr einfach. Die zurückgelegte Entfernung entspricht dem Bereich unter der Linie und enthält innerhalb des gewünschten Zeitintervalls.
Es kann Ihnen dienen: Durchschnittliche Beschleunigung: Wie es berechnet und gelöst wirdAngenommen, Sie möchten wissen, dass die vom Mobiltelefon von Abbildung 2 im Intervall zwischen 0 zurückgelegte Strecke erfolgt.5 und 1.5 Sekunden.
Dieser Bereich ist der des schattierten Rechtecks in Abbildung 4. Es wird berechnet, indem das Ergebnis der Multiplizierung der Basis des Rechtecks mit seiner Höhe ermittelt wird, deren Werte aus der Grafik gelesen werden.
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Strecke zurückgelegt = (1.fünfzig.5) x 0.68 m = 0.68 m
Die Entfernung ist immer eine positive Menge, unabhängig davon, ob Sie nach rechts oder nach links gehen.
Formeln und Gleichungen
In der MRU sind die Durchschnittsgeschwindigkeit und die sofortige Geschwindigkeit immer gleich. Da ihr Wert die Steigung von Graph x gegenüber T T ist, entsprechend einer Linie, sind die entsprechenden Gleichungen je nach Zeit die folgenden:
-Position abhängig von der Zeit: x (t) = xentweder + Vt
Xentweder Es repräsentiert die anfängliche Position des Mobilfunk. Diese Gleichung ist auch als bekannt als Reiseroutengleichung.
-Geschwindigkeit abhängig von der Zeit: v (t) = konstant
Wenn v = 0 bedeutet, dass das Mobilgeräte sich ausruht. Ruhe ist ein besonderer Fall von Bewegung.
-Beschleunigung als Funktion der Zeit: A (t) = 0
In der gleichmäßigen geradlinigen Bewegung gibt es keine Geschwindigkeitsänderungen, daher ist die Beschleunigung Null.
Gelöste Übungen
Zum Zeitpunkt der Lösung einer Übung sollte sichergestellt werden, dass die Situation dem zu verwendenden Modell entspricht. Insbesondere vor Verwendung der MRU -Gleichungen ist es erforderlich, sicherzustellen, dass sie anwendbar sind.
Die folgenden Übungen sind zwei mobile Probleme.
Übung gelöst 1
Zwei Athleten nähern sich mit einer ständigen Schnelligkeit von 4.50 m/s und 3.5 m/s, je nachdem, wie in der Abbildung angegeben ist.
Wenn jeder seine konstante Geschwindigkeit beibehält, finden Sie: a) Wie lange dauert es, um sich zu treffen? b) Was wird die Position jedes zu dieser Zeit sein??
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Lösung
Die erste besteht darin, den Ursprung des Koordinatensystems anzuzeigen, der als Referenz dient. Die Wahl hängt von der Präferenz ab, die die Person, die das Problem löst.
Kann Ihnen dienen: Was ist volumetrische Dilatation? (Mit Beispielen)Es wird normalerweise am Startpunkt von Mobiltelefonen x = 0 ausgewählt, es kann sich im Läufer der linken oder rechts befinden, es kann sogar in der Mitte in beiden ausgewählt werden.
A) Wir wählen x = 0 auf dem Läufer des linken oder Läufers 1, daher ist die Anfangsposition dies x01 = 0 und für Läufer 2 wird x sein02 = 100 m. Broker 1 bewegt sich von links nach rechts mit Speed V1 = 4.50 m/ während der Läufer 2 von rechts nach links mit -3 macht.50 m/s.
Bewegungsgleichung für den ersten Broker
X1 = x01 + v1T1 = 4.50t1
Bewegungsgleichung für den zweiten Broker
X2 = x02 + v2T2 = 100 -3.50t2
Da ist die Zeit für beide gleich T1 = t2 = t , Wenn die Position beider die gleiche ist, ist es daher gleich X1 = x2. Gleich:
4.50T = 100 -3.50t
Es ist eine Gleichung für die Zeit ersten Grades, deren Lösung T = 12 ist.5 s.
b) Beide Läufer befinden sich in derselben Position, daher ersetzt sie die Zeit im vorherigen Abschnitt in einer der Positionsgleichungen. Zum Beispiel können wir den Läufer 1 verwenden:
X1 = 4.50t1 = 56.25 m
Das gleiche Ergebnis wird durch Ersetzen von t = 12 erhalten.5 s in der Läuferpositionsgleichung 2.
-Übung gelöst 2
Der Hase fordert die Schildkröte auf, 2 von 2 zu führen.4 km und um fair zu sein, bietet es eine halbe Stunde Vorteil. Im Spiel steigt die Schildkröte nach Vernunft 0 fort.25 m/s, was das Maximum ist, das laufen kann. Nach 30 Minuten läuft der Hase bei 2 m/s und erreicht schnell die Schildkröte.
Nachdem er noch 15 Minuten fortgesetzt hat, denken Sie, er hat Zeit, ein Nickerchen zu machen und trotzdem das Rennen zu gewinnen, aber für 111 Minuten einschlafen. Als er aufwacht. Finden:
a) Welchen Vorteil gewinnt der Schildkröte?
b) Der Moment der Zeit, in dem der Hase die Schildkröte voranschreitet
c) den Moment, in dem die Schildkröte zum Hasen voranschreitet.
Lösung für)
Das Rennen beginnt in t = 0. Die Schildkrötenposition: XT = 0.25t
Die Bewegung des Hasen hat die folgenden Teile:
Kann Ihnen dienen: Sonnensystem: Planeten, Eigenschaften, Herkunft, Evolution-Ruhe für den Vorteil, den es der Schildkröte gab: 0 < t < 30 minutos:
-Rennen, um die Schildkröte zu erreichen und ein wenig nach dem Bestehen zu rennen; Insgesamt sind sie 15 Minuten Bewegung.
-111 Minuten schlafen (Ruhe)
-Wach zu spät auf (Sprint Finale)
2.4 km = 2400 m
Die Dauer des Rennens war: T = 2400 m/ 0.25 m/s = 9600 s = 160 min. Zu diesem Zeitpunkt subtrahieren wir 111 Minuten vom Nickerchen und 30 Vorteile, was 19 Minuten (1140 Sekunden) beträgt. Dies bedeutet, dass er 15 Minuten vor dem Schlafengehen und 4 Minuten nach dem Aufwachen für den Sprint lief.
Zu diesem Zeitpunkt bedeckte der Hase die folgende Entfernung:
DL = 2 m/s . (fünfzehn . 60 s) + 2 m/s (4. 60 s) = 1800 m + 480 m = 2280 m.
Da die Gesamtentfernung 2400 Meter betrug und beide Werte subtrahiert, stellte sich heraus, dass der Hase nicht 120 Meter war, um das Ziel zu erreichen.
Lösung b)
Die Position des Hasen vor dem Einschlafen ist XL = 2 (t - 1800), In Anbetracht der 30 -minären Verzögerung = 1800 Sekunden. Gleich xT und xL Wir finden die Zeit, die sie sind:
2 (t - 1800) = 0.25t
2t -0.25 t = 3600
T = 2057.14 s = 34.29 min
Lösung c)
Wenn der Hase von der Schildkröte voranschreitet, schläft das mit 1800 Meter vom Spiel entfernt:
1800 = 0.25t
T = 7200 s = 120 min
Anwendungen
MRU ist die einfachste Bewegung, die sich vorstellen kann, und deshalb ist es der erste, der in den Kinematiks untersucht wird, aber viele komplexe Bewegungen können als Kombination aus diesen und anderen einfachen Bewegungen beschrieben werden.
Wenn eine Person ihr Haus verlässt und führt, bis er eine lange geradlinige Autobahn erreicht, durch die sie lange Zeit zur gleichen Geschwindigkeit reist, kann seine Bewegung als MRU beschrieben werden, ohne mehr Details zu treffen.
Natürlich muss die Person vor dem Eintritt und Verlassen der Autobahn einige Runden einnehmen, aber durch die Verwendung dieses Bewegungsmodells kann die Dauer der Reise geschätzt werden.
In der Natur hat das Licht eine gleichmäßige geradlinige Bewegung, deren Geschwindigkeit 300 beträgt.000 km/s. Auch die Schallbewegung in der Luft kann mit einer Geschwindigkeit von 340 m/s in zahlreichen Anwendungen gleichmäßig geradlinig angenommen werden.
Bei der Analyse anderer Probleme, zum Beispiel die Bewegung der Lastträger in einem leitenden Draht, kann der MRU -Ansatz auch verwendet werden, um eine Vorstellung davon zu geben, was im Fahrer passiert.
Verweise
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