Ruch jednostajnie opóźniony prostoliniowy

Przed przeczytaniem tej pracy polecam zapoznać się z pracą o ruchu jednostajnie przyspieszonym. Podobnie jak w ruchu jednostajnie przyspieszonym w ruchu jednostajnie opóźnionym występuje a – opóźnienie, mówi ono o jaką wartość prędkości na jednostkę czasu zmniejszy się prędkość ciała. W tym ruchu przyśpieszenie ma wektor przeciwny do wektora prędkości, ale zgodny z kierunkiem i zwrotem wektora siły wypadkowej. W tym ruchu spełniona jest II zasada dynamiki Newtona. Opóźnienie możemy obliczyć wzorem a=Dv/t.

Dysponując wiedzą, że drogę jaką pokonuje ciało możemy wyliczyć jako pole figury znajdującej się pod prostą na wykresie prędkości od czasu v(t) możemy przystąpić do wyprowadzenia wzorów na drogę (s). W przypadku, gdy ciało porusza się z prędkością początkową v0,zwalnia z opóźnieniem i zatrzymuje się z prędkością końcową równa zero (vk=0), figura powstała pod prostą jest trójkątem (wyk. 1), którego podstawą jest czas trwania ruchu – t, a wysokością zmiana prędkości (Dv=v0-vk), więc:
, a skoro v=at to podstawiając do wzoru:


Wyk. 1. Wykres zależności prędkości od czasu – v(t) w ruchu jednostajnie opóźnionym, w którym prędkość końcowa jest równa zero.

Tak samo wyznaczymy wzór na drogę w przypadku gdy prędkość końcowa ciała jest różna od zera (wyk. 1). Pole figury pod prostą to prostokąt o boku v0 i t, odjąć trójkąt o podstawie t i wysokości Dv. Tak więc:
s=v0t-Dvt/2, gdzieDv=at, dlatego:

Równanie ruchu przedstawia sięnastępująco:

, gdzie:
x(t) – odległość przebyta od początku układu odniesienia
x0 – odległość miejsca rozpoczęcia ruchu od początku układu odniesienia


Wyk. 2. Wykres zależności prędkości od czasu – v(t) w ruchu jednostajnie opóźnionym, w którym prędkość końcowa nie jest równa zero.

Leave a Reply