РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Равноускоренное движение

В общем случае равноускоренным движением называют такое движение, при котором вектор ускорения Равноускоренное движение

остается неизменным по модулю и направлению. Примером такого движения является движение камня, брошенного под некоторым углом к горизонту (без учета сопротивления воздуха). В любой точке траектории ускорение камня равно ускорению свободного падения Равноускоренное движение

. Для кинематического описания движения камня систему координат удобно выбрать так, чтобы одна из осей, например ось OY, была направлена параллельно вектору ускорения. Тогда криволинейное движение камня можно представить как сумму двух движений – прямолинейного равноускоренного движения вдоль оси OY и равномерного прямолинейного движения в перпендикулярном направлении, то есть вдоль оси OX (рис. 1). Таким образом, изучение равноускоренного движения сводится к изучению прямолинейного равноускоренного движения. В случае прямолинейного движения векторы скорости Равноускоренное движение

и ускорения Равноускоренное движение

направлены вдоль прямой движения. Поэтому скорость v и ускорение a можно рассматривать в проекциях на направление движения как алгебраические величины.

При равноускоренном прямолинейном движении скорость тела определяется формулой

В этой формуле v₀ – скорость тела при t = 0 (начальная скорость), a = const – ускорение. На графике скорости v(t) эта зависимость изображается прямой линией (рис. 2).

По наклону графика скорости может быть определено ускорение a тела. Соответствующие построения выполнены на рис. 2 для графика I. Ускорение численно равно отношению сторон треугольника ABC:

Чем больше угол β, который образует график скорости с осью времени, то есть чем больше наклон графика (крутизна), тем больше ускорение тела. Для графика I: v₀ = –2 м/с, a = 1/2 м/с2. Для графика II: v₀ = 3 м/с, a = –1/3 м/с2. График скорости позволяет также определить проекцию перемещения s тела за некоторое время t. Выделим на оси времени некоторый малый промежуток времени Δt. Если этот промежуток времени достаточно мал, то и изменение скорости за этот промежуток невелико, то есть движение в течение этого промежутка времени можно считать равномерным с некоторой средней скоростью, которая равна мгновенной скорости v тела в середине промежутка Δt. Следовательно, перемещение Δs за время Δt будет равно Δs = vΔt. Это перемещение равно площади заштрихованной на рис. 2 полоски. Разбив промежуток времени от 0 до некоторого момента t на малые промежутки Δt, можно получить, что перемещение s за заданное время t при равноускоренном прямолинейном движении равно площади трапеции ODEF. Соответствующие построения выполнены на рис. 2 для графика II. Время t принято равным 5,5 с.

Так как v – v₀ = at, окончательная формула для перемещения s тела при равномерно ускоренном движении на промежутке времени от 0 до t запишется в виде:

Для нахождения координаты y тела в любой момент времени t нужно к начальной координате y0 прибавить перемещение за время t:

Это выражение называют законом равноускоренного движения. При анализе равноускоренного движения иногда возникает задача определения перемещения тела по заданным значениям начальной v₀ и конечной v скоростей и ускорения a. Эта задача может быть решена с помощью уравнений (*) и (**) путем исключения из них времени t. Результат записывается в виде

Из этой формулы можно получить выражение для определения конечной скорости v тела, если известны начальная скорость v₀, ускорение a и перемещение s:

Если начальная скорость v₀ равна нулю, эти формулы принимают вид

Следует еще раз обратить внимание на то, что входящие в формулы равноускоренного прямолинейного движения величины v₀, v, s, a, y0 являются величинами алгебраическими. В зависимости от конкретного вида движения каждая из этих величин может принимать как положительные, так и отрицательные значения.

Знаете ли Вы, что электромагнитное и другие поля есть различные типы колебаний, деформаций и вариаций давления в эфире.

Понятие же "физического вакуума" в релятивистской квантовой теории поля подразумевает, что во-первых, он не имеет физической природы, в нем лишь виртуальные частицы у которых нет физической системы отсчета, это "фантомы", во-вторых, "физический вакуум" - это наинизшее состояние поля, "нуль-точка", что противоречит реальным фактам, так как, на самом деле, вся энергия материи содержится в эфире и нет иной энергии и иного носителя полей и вещества кроме самого эфира.

В отличие от лукавого понятия "физический вакуум", как бы совместимого с релятивизмом, понятие "эфир" подразумевает наличие базового уровня всей физической материи, имеющего как собственную систему отсчета (обнаруживаемую экспериментально, например, через фоновое космичекое излучение, - тепловое излучение самого эфира), так и являющимся носителем 100% энергии вселенной, а не "нуль-точкой" или "остаточными", "нулевыми колебаниями пространства". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.