Wykres położenia z postojem i powrotem: narysuj także drogę

Potrzebne wiadomości: Położenie na osi, droga, czas i prędkość w ruchu jednostajnym.

Podpis osi jest częścią rozwiązania

Na osi poziomej odkładamy czas t w sekundach, na pionowej położenie x w metrach. Ujemne położenie jest dozwolone: oznacza punkt po drugiej stronie wybranego zera. Wykres x(t) nie jest rysunkiem toru w przestrzeni. Pochyła kreska na kartce może opisywać ruch po zupełnie poziomym torze.

W odcinku jednostajnym v_x=\Delta x/\Delta t. Poziomy odcinek x(t) oznacza postój, a bardziej stromy — większą wartość prędkości przy zachowaniu tych samych skal. Sam kąt kreski na wydruku nie jest wielkością fizyczną: rozciągnięcie osi zmienia jej wygląd, lecz nie iloraz liczb z jednostkami.

Jedna trasa, dwa różne wyniki

Rozważmy punkty (t,x): (0,1), (2,5), (4,5), (6,−1), połączone odcinkami. Prędkości wynoszą kolejno 2, 0 i −3 m/s. Przemieszczenie to −2 m. Droga wynosi s=|5-1|+|5-5|+|-1-5|=10\,\mathrm{m}. Wykres drogi przechodzi przez (0,0), (2,4), (4,4), (6,10): nigdy nie opada.

Przy gwałtownych załamaniach przyjmujemy idealizowane przejście między odcinkami. Nie wyznaczamy skończonego przyspieszenia dokładnie w takim punkcie. Średnia szybkość dla całej trasy to droga podzielona przez całkowity czas, łącznie z postojem; średnia prędkość ze znakiem korzysta z przemieszczenia.

Zadania do tego tematu

• Zbuduj trzy wykresy z czterech odczytów położenia
• Średnia szybkość z rysunku uwzględniającego przerwę
• Ten sam ruch po zmianie zera położenia

Dalsza lektura

Materiał referencyjny