Ujemna prędkość i ujemne przyspieszenie: co rośnie?

Rozwiązanie

Podpisujemy oś i punkty

Przy t=0,1,2 s zaznaczamy −1,−3,−5 m/s. Prosta ma nachylenie(−3−(−1))/1=−2 m/s². Kolejny odcinek daje to samo. Ujemna prędkość oznacza lewy zwrot, bo dodatni wybrano w prawo.

Szybkość jest modułem

Wartości szybkości wynoszą 1,3,5 m/s. Ciało rozpędza się, mimo ujemnego przyspieszenia. Prędkość i przyspieszenie mają zgodne zwroty. Stwierdzenie „ujemne a oznacza hamowanie” byłoby tutaj błędne.

Wynik

Przyjmując t=0,1,2 s, rysujemy punkty (0,−1), (1,−3), (2,−5). Nachylenie wynosi −2 m/s². Szybkość rośnie od 1 przez 3 do 5 m/s: wózek rozpędza się w lewo. Ujemne liczby oznaczają zwrot względem osi, a nie fizycznie „ujemną szybkość”.

Kontrola przemieszczenia

Średnia prędkość na pierwszej sekundzie to −2 m/s, na drugiej −4 m/s. Łączne przemieszczenie wynosi −6 m, droga 6 m, ponieważ nie zmieniono zwrotu. Równanie v=−1−2t daje przemieszczenie−t−t², czyli ten sam wynik przy 2 s.

Wariant: po odwróceniu osi prędkości miałyby +1,+3,+5 m/s, przyspieszenie +2 m/s². Fizycznie nadal byłoby to rozpędzanie w tym samym kierunku przestrzennym. Znaki zależą od osi, zwiększanie szybkości nie powinno od niej zależeć.

Powiązana teoria

Gdy wykres prędkości przecina zero: pola, znaki i przyspieszenie

Dalsza lektura

Materiał referencyjny