Скорость. Равномерное движение

Что такое скорость

Скорость — это физическая величина, которая показывает, какой путь проходит тело за единицу времени. Она характеризует быстроту движения: чем больше скорость, тем больший путь тело проходит за одно и то же время.

Движение называют равномерным, если за любые равные промежутки времени тело проходит одинаковые пути. Например, поезд, который каждую секунду проезжает по 20 метров, движется равномерно.

Формула скорости

При равномерном движении скорость находят так:

v = s / t

где v — скорость, s — пройденный путь, t — время движения. В Международной системе единиц скорость измеряют в метрах в секунду: 1 м/с. В быту чаще используют километры в час: 1 км/ч. Перевести единицы можно так: 1 м/с = 3,6 км/ч.

Из формулы скорости легко выразить путь и время:

• путь: s = v · t;
• время: t = s / v.

Разобранный пример

Велосипедист проехал 900 м за 60 с. Найдём его скорость:

v = s / t = 900 м / 60 с = 15 м/с

В километрах в час: 15 · 3,6 = 54 км/ч.

Таблица примерных скоростей

Скорость — величина векторная

Скорость показывает не только, насколько быстро движется тело, но и в каком направлении. Поэтому скорость относят к векторным величинам: у неё есть числовое значение (модуль) и направление. На чертеже скорость изображают стрелкой, направленной туда, куда движется тело. Длина стрелки соответствует значению скорости.

Когда направление движения не важно и рассматривают только быстроту, говорят просто о значении скорости. Именно так чаще всего поступают в задачах 7 класса на равномерное прямолинейное движение.

Неравномерное движение и средняя скорость

В жизни тела редко движутся строго равномерно: автомобиль то разгоняется, то тормозит. Такое движение называют неравномерным. Чтобы описать его в целом, вводят среднюю скорость — её находят, разделив весь пройденный путь на всё время движения:

v_ср = s_весь / t_всё

Средняя скорость не равна среднему арифметическому скоростей на отдельных участках, поэтому считать нужно именно по полному пути и полному времени.

График движения

Равномерное движение удобно изображать графиком зависимости пути от времени. По горизонтальной оси откладывают время, по вертикальной — путь. График равномерного движения — прямая линия, выходящая из начала координат. Чем круче поднимается прямая, тем больше скорость тела. Если прямая идёт горизонтально, значит, путь не меняется и тело покоится.

По такому графику можно решать задачи: например, найти путь к нужному моменту времени или, наоборот, определить, за какое время тело пройдёт заданный путь. Для этого находят на графике нужную точку и читают её координаты.

Частые ошибки. Нельзя складывать значения скорости и пути — это разные величины. Прежде чем считать, обязательно переведите все данные в одну систему единиц: например, метры и секунды. Среднюю скорость нельзя находить как полусумму скоростей, если участки пути или времени неодинаковы.

Кратко о главном

• Скорость показывает, какой путь тело проходит за единицу времени.
• При равномерном движении v = s / t.
• Единица скорости в системе единиц — 1 м/с, причём 1 м/с = 3,6 км/ч.
• Скорость — векторная величина: имеет значение и направление.
• Для неравномерного движения вводят среднюю скорость v_ср = s_весь / t_всё.
• График равномерного движения — прямая, выходящая из начала координат.