Ruch prostoliniowy jednostajny

Ruch jednostajny prostoliniowy to ruch, w którym:

• Ciało porusza się po linii prostej
• Prędkość ma stałą wartość
• Droga jest wprost proporcjonalna do czasu trwania ruchu

Przykładem może być pociąg lub samochód poruszający się ze stałą prędkością po prostej trasie.

Podstawowe wzory

W ruchu jednostajnym prostoliniowym możemy korzystać z trzech podstawowych wzorów:

• Prędkość: $v = \frac{s}{t}$
• Czas: $t = \frac{s}{v}$
• Droga: $s = v \cdot t$

gdzie:

• v - prędkość
• t - czas
• s - droga

Kluczowa zasada: W ruchu jednostajnym prostoliniowym ciało w jednakowych odcinkach czasu przebywa jednakowe drogi. Jeżeli samochód porusza się z prędkością 10 m/s, to w ciągu 1 sekundy pokona 10 metrów, w ciągu 2 sekund - 20 metrów, itd.

Wykres drogi od czasu

Wykres zależności drogi od czasu w ruchu jednostajnym prostoliniowym jest linią prostą:

• Przedstawia funkcję liniową: $s = v \cdot t$
• Nachylenie tej prostej odpowiada prędkości
• Matematycznie prędkość można opisać jako: $v = \frac{\Delta s}{\Delta t}$

Właściwości ruchu jednostajnego prostoliniowego

W ruchu prostoliniowym jednostajnym występują ważne zależności:

• Zwrot prędkości nie zmienia się
• Długość wektora przesunięcia jest równa przebytej drodze
• Wartość prędkości (szybkość) możemy obliczyć ze wzoru: $v = \frac{s}{t}$

Ważna informacja: Jednostką prędkości jest 1 m/s (metr na sekundę). Ciało porusza się z prędkością 1 m/s, jeżeli drogę 1 metra przebędzie w ciągu 1 sekundy.

Wykres prędkości od czasu

Wykres zależności prędkości od czasu w ruchu jednostajnym prostoliniowym:

• Jest prostą linią równoległą do osi czasu
• Prędkość ma stałą wartość w całym ruchu

Interpretacja pola pod wykresem v$t$

Istnieje ważna zależność między wykresem a przebytą drogą:

• Pole prostokąta pod wykresem prędkości od czasu odpowiada przebytej drodze
• Można je wyliczyć ze wzoru: $s = v \cdot t$

Jest to przydatna metoda obliczania drogi na podstawie wykresu ruchu jednostajnego prostoliniowego.