Eszkola

Ruch prostoliniowy jednostajny i jednostajnie zmienny

Przydatne kalkulatory i narzędzia

Ruchem prostoliniowym nazywany jest ruch, którego torem jest linia prosta. W takim ruchu ciało nie wykonuje skrętów, przez co można go traktować jako ruch jednowymiarowy.

Ruch, w którym prędkość przez cały czas trwania ruchu jest stała (\(v = const\)) określany jest ruchem jednostajnym. Droga \(s\) pokonana przez ciało poruszające się ruchem jednostajnym prostoliniowym z prędkością \(v\) w czasie  \(t\)  wyraża się wzorem:
\(s=v\cdot t\)
 

Ruch, w którym przyspieszenie przez cały czas trwania ruchu jest stałe (\(a = const\)) określany jest ruchem jednostajnie zmiennym. Jeżeli przyspieszenie powoduje wzrost prędkości ciała, ruch ten nazywany jest ruchem jednostajnie przyspieszonym, a jeżeli prędkość maleje - ruchem jednostajnie opóźnionym. Gdy wektory przyspieszenia i prędkości mają ten sam kierunek i zwrot ciało będzie przyspieszać, kiedy zwroty są przeciwnie - zwalniać. Ciało poruszające się ze stałym przyspieszeniem \(a\) w czasie \(t\) zmieni swoją prędkość z początkowego \(v_p\) na
 \(v_k=v_p+a\cdot t\)

Droga \(s\), jaką przebędzie ciało w ruchu jednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem \(a\) i prędkością początkową \(v_p\) wyniesie:
\(s=v_p\cdot t +\dfrac{1}{2}a\cdot t^2\)
Natomiast położenie ciała w czasie \(x(t)\) będzie opisane równaniem:
\(x(t)=x_0 + v_p\cdot t + \dfrac{1}{2}a\cdot t^2\), gdzie \(x_0\) jest położeniem początkowym (w chwili  \(t=0\)),
Prędkość ciała w czasie \(v(t)\) zmieniać się będzie zgodnie z zależnością:

\(v(t)=v_p+a\cdot t\)

Opisane wyżej zmiany położenia i prędkości w czasie są właściwe również dla ruchu jednostajnego prostoliniowego, z tym, że przyspieszenie jest równe zero (\(a=0\))

Przykładem ruchu jednostajnego prostoliniowego może być przejazd samochodu ze stałą prędkością po prostym odcinku drogi. Ruch jednostajny prostoliniowy wykonywany jest przez ciało, gdy siły działające na nie się równoważą. Z dużą dokładnością za ruch jednostajnie przyspieszony można uznawać spadek ciała z wysokości pod wpływem siły ciężkości, przyspieszenie w takim ruchu jest równe przyspieszeniu grawitacyjnemu. W rzeczywistości jednak ciało spadające ze względu na siły oporu z czasem traci przyspieszenie i dąży do ustabilizowania prędkości spadku.