Равномерное движение и его специфические особенности

Среди разнообразия движений, изучаемых таким разделом физики, как кинематика, встречается такое, при котором тело за любые произвольно взятые равные отрезки времени проходит одинаковые по длине отрезки пути. Это - равномерное движение. Примером может служить движение конькобежца в середине дистанции или поезда на ровном перегоне.

Теоретически тело может двигаться по любой траектории, в том числе криволинейной. При этом существует понятие пути - так называется расстояние, пройденное телом вдоль своей траектории. Путь - скалярная величина, и его не следует путать с перемещением. Последним термином мы обозначаем отрезок между начальной точкой пути и конечной, который при криволинейном движении заведомо не совпадает с траекторией. Перемещение - векторная величина, имеющее числовое значение, равное длине вектора.

Возникает закономерный вопрос - в каких случаях речь идет о равномерном движении? Будет ли считаться равномерным движение, например, карусели по кругу с одинаковой скоростью? Нет, так как при таком движении вектор скорости ежесекундно меняет свое направление.

Другой пример - автомобиль едет по прямой с одинаковой скоростью. Такое движение будет считаться равномерным, пока автомобиль никуда не сворачивает и на спидометре его одно и то же число. Очевидно, что равномерное движение всегда происходит по прямой, вектор скорости при этом не меняется. Путь и перемещение в данном случае будут совпадать.

Равномерное движение - это движение по прямой траектории с постоянной скоростью, при котором длины пройденных промежутков пути за любые равные отрезки времени одинаковы. Частным случаем равномерного движения можно считать состояние покоя, когда скорость и пройденный путь равны нулю.

Скорость является качественной характеристикой равномерного движения. Очевидно, что разные объекты проходят один и тот же путь за разное время (пешеход и автомобиль). Отношение пройденного равномерно двигающимся телом пути к отрезку времени, за который данный путь пройден, называется скоростью движения.

Таким образом, формула, описывающая равномерное движение, выглядит так:

V = S / t ; где V - скорость движения (является векторной величиной);

S - путь или перемещение;

t - время.

Зная скорость движения, являющуюся неизменной, можем вычислить путь, пройденный телом за любой произвольный отрезок времени.

Иногда ошибочно смешивают равномерное и равноускоренное движение. Это совершенно разные понятия. Равноускоренное движение - один из вариантов неравномерного движения (т. е. такого, при котором скорость не является постоянной величиной), обладающий важным отличительным признаком - скорость при таком виде движения изменяется за одни и те же промежутки времени на одну и ту же величину. Эта величина, равная отношению разности скоростей к отрезку времени, за которое скорость изменилась, называется ускорением. Данное число, показывающее, на какую величину увеличилась или уменьшилась скорость за единицу времени, может быть большим (тогда говорят, что тело быстро набирает или теряет скорость) или незначительным, когда объект разгоняется или тормозит более плавно.

Ускорение, так же как и скорость, является физической векторной величиной. Вектор ускорения по направлению всегда совпадает с вектором скорости. Примером равноускоренного движения может служить случай свободного падения предмета, при котором скорость падения (скорость притяжения предмета земной поверхностью) изменяется в единицу времени на определенную величину, называемую ускорением свободного падения.

Равномерное движение теоретически можно рассматривать как частный случай равноускоренного. Очевидно, что раз скорость при таком движении не меняется, то ускорения или замедления не происходит, следовательно, величина ускорения при равномерном движении всегда равняется нулю.