Jednotný a nerovnoměrný pohyb
Pohyb je změna polohy objektu ve vztahu k jiným objektům. Referenční těleso je předmětem ve srovnání s kterým je pozorován pohyb. V přírodě není žádný objekt, který by byl úplný - absolutní odpočinek. Cesta (nebo trajektorie) je čára, kterou tělo popisuje při pohybu. Cesta může být přímá nebo zakřivená, takže pohyb podle tvaru cesty je buď lineární nebo nelineární. Lineární pohyb je nejzákladnějším pohybem a dále se dělí na rovnoměrný a nerovnoměrný pohyb.
Co je Uniform Motion?
Nejjednodušší forma mechanického pohybu je jednotný lineární pohyb. Samotné jméno říká, že jde o rovnoměrný pohyb materiálu v přímce, tj. S konstantní rychlostí. Rychlost lineárního přímého pohybu je definována jako změna polohy těla v daném časovém intervalu. Základní charakteristikou jednotného lineárního pohybu je to, že posunutí je rovno procházejícímu trajektorii (vzdálenosti). Když tělo prochází rovnými vzdáleností ve stejných časových intervalech, říkáme, že se pohybuje konstantní rychlostí. Vztah vzdálenosti a času k lineárnímu jednotnému pohybu je vždy konstantní. Konstantní rychlost znamená, že tělo prochází stejnými pohyby ve stejných časových intervalech vždy ve stejném směru v přímce. To znamená, že vzdálenost prošla v první sekundě je stejná jako vzdálenost procházející v jiné vteřině pohybu. Jinými slovy, zrychlení se rovná nule. V případě rotačního (kruhového) pohybu se všechny části objektu pohybují kolem kružnic ležících v rovnoběžných rovinách, jejichž středy jsou na ose rotace. Rovnice popisující rotační pohyb těla mohou být odvozeny z rovnice translačního pohybu tím, že místo dráhy s - úhel natočení φ (rad), rychlost c - úhlová rychlost ω (rad / s) a zrychlení a - úhlové zrychlení α (rad / s2). V tomto případě pro rovnoměrné otáčení (ω = const):
Co je Nonuniform Motion?
Zrychlený pohyb je součástí kinematiky, ve které jsou studovány změny rychlosti při pohybu. Momentální rychlost je rychlost materiálu bodu v daném časovém okamžiku nebo v daném bodě trajektorie. To se rovná střední rychlosti pro velmi krátký časový interval Δt. Zrychlení je definováno jako poměr změny rychlosti a časového intervalu. Pokud tělo stojí na místě nebo se pohybuje konstantní rychlostí, nemá žádné zrychlení. Z toho vyplývá, že zrychlení může být reprezentováno rovnicí následujícím způsobem. Průměrná rychlost je poměr celkového posunu těla a velikosti tohoto časového intervalu. Průměrná rychlost by se v žádném případě neměla počítat jako aritmetický průměr rychlostí jednotlivých částí pohybu. Se zavedením střední rychlosti jsou nepravidelné pohyby identifikovány s rovnoměrnými lineárními pohyby.
V závislosti na znaménku zrychlení lze rovnoměrně měnit pohyb: pozitivně zrychlit (a> 0) a negativně zrychlit (a <0) a ve vztahu k počátečním podmínkám může být: pohyb bez počáteční rychlosti (v0 = 0) a pohyb s počáteční rychlostí (v0 > 0).
Rovnoměrně pohyblivý pohyb je konstantní pohyb zrychlení. To znamená, že jakákoliv změna rychlosti dělená časovým intervalem dá stejnou hodnotu zrychlení. Konstantní zrychlení znamená stejnou změnu rychlosti ve stejných intervalech. Základní rovnice pro rychlost v rovnoměrně zrychleném pohybu je dána výrazem:. V případě otáčení s proměnlivou rychlostí (pozitivně zrychlená α> 0 a negativně zrychlená α <0):
Rozdíl mezi rovnoměrným a nerovnoměrným pohybem
1. Definice rovnoměrného a nerovnoměrného pohybu
Pokud se jeden objekt pohybuje v přímce a prochází stejnými pohyby ve stejných intervalech, pak provádí rovnoměrný lineární pohyb. Vzhledem k tomu, že rychlost pohybu je určena vzdáleností v jednotkové době, je rovnoměrný lineární pohyb konstantní rychlostí pohybu (a = 0). V případě rovnoměrného pohybu nejsou posunutí za každou sekundu (nebo jiné stejné intervaly) totožné.
2. Parametry rovnoměrného a nerovnoměrného pohybu
V případě rovnoměrného pohybu v = const; a = 0; v případě nerovnoměrného pohybu v ≠ const; a ≠ 0.
3. Rotační pohyb rovnoměrného a nerovnoměrného pohybu
Když hovoříme o jednotném otáčivém pohybu ω = const, a podobně ω ≠ const v případě nerovnoměrného pohybu.
Uniformní pohyb vs. nerovnoměrný pohyb: srovnávací graf
| Jednotný pohyb | Nerovnoměrný pohyb |
| Stabilní (konstantní) rychlost pohybu | Proměnná rychlost |
| Zrychlení je nulové | Zrychlení může být buď pozitivní nebo negativní (nenulové) |
| Vzdálenosti procházející v každém intervalu jsou stejné | Vzdálenosti procházející v každém intervalu nejsou stejné |
| Graf je přímka (vzdálenost - čas) | Graf je zakřivený |
Shrnutí jednotného a nerovnoměrného pohybu
Jednotný pohyb je takový pohyb, kdy tělo prochází stejnými cestami ve stejných časových intervalech. Jelikož rychlost pohybu je dána vzdáleností prochází v jednotkové době, rovnoměrný lineární pohyb je pohyb s konstantní rychlostí. V tomto případě jsou skutečná rychlost a průměrná rychlost pohybujícího se tělesa stejná
Neuniformní pohyb je takový pohyb, kdy tělo prochází různými cestami ve stejných časových intervalech.Pohyb podél přímky, ve které je zrychlení konstantní, se nazývá rovnoměrně zrychlený lineární pohyb. Průměrná rychlost není stejná jako průměrná rychlost objektu. Takovými příklady jsou volné pádu, auto s vypnutým motorem, koule na strmé úrovni a tak dále.
Při rovnoměrných kruhových pohybech se těleso otáčí konstantní rychlostí kolem pevné osy nebo středu. Radiální vzdálenost je konstantní. Neuniformní kruhový pohyb je charakterizován proměnlivou úhlovou rychlostí - a tam je nějaké radiální zrychlení.
