Pole pod wykresem: przemieszczenie, impuls i przeniesiony ładunek
Nachylenie wykresu mówi, jak szybko coś się zmienia. Pole pod wykresem odpowiada na inne pytanie: ile tej wielkości zebrało się w czasie? Sens pola zależy od opisów osi, a nie od samego kształtu rysunku.
W tym materiale
Nachylenie wykresu mówi, jak szybko coś się zmienia. Pole pod wykresem odpowiada na inne pytanie: ile tej wielkości zebrało się w czasie? Sens pola zależy od opisów osi, a nie od samego kształtu rysunku.
Potrzebne wiadomości: Pola prostokąta, trójkąta i trapezu; prędkość, siła i natężenie prądu.
Zaczynamy od stałej wartości
Przy stałej składowej prędkości przemieszczenie wynosi vt: jest polem prostokąta na wykresie v(t). Gdy prędkość zmienia się liniowo, zamiast prostokąta otrzymujemy trapez, a średnia składowa prędkości jest średnią wartości końcowych. Dla bardziej złożonego przebiegu dzielimy wykres na krótsze odcinki; całka jest granicznym zapisem takiej sumy.
Jednostki wskazują interpretację: (m/s)·s daje metry, N·s daje impuls siły, a A·s daje kulomby. Pole pod wykresem siły względem położenia ma inny sens niż pole pod wykresem siły względem czasu: pierwsze może opisywać pracę, drugie impuls.
Znak pola nie jest drobiazgiem
Jeśli składowa prędkości jest ujemna, wkład do przemieszczenia także jest ujemny. Droga wymaga sumowania pól pod wartością bezwzględną prędkości. Ciało jadące przez 3 s z v=2 m/s i przez 1 s z v=−2 m/s przemieści się o 4 m, ale przebędzie 8 m.
Wykres z przesuniętą osią pionową wymaga ostrożności. Pole liczymy względem wartości zerowej danej wielkości, nie względem dolnej krawędzi rysunku. Trapez jest dokładny dla odcinka liniowego; użyty do zakrzywionej zależności staje się przybliżeniem.
Zadania do tego tematu
- Powrót wózka: przemieszczenie inne niż droga
- Impuls siły o trójkątnym przebiegu
- Ładunek podczas liniowego wzrostu prądu
- Dwa wykresy siły, dwie różne wielkości fizyczne
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto