تحلیل حركت با سرعت متغیّر (1)
نمودار زیر سرعت حركت یك موتور سوار را كه در جهت غرب حركت میكند نشان میدهد. شتاب حركت را محاسبه نموده و نمودار را رسم كنید.
حل:
الف) محاسبه شتاب:
در سیستم استاندارد، جهت غرب منفی است. بر این اساس سرعت موتور سوار منفی در نظر گرفته شده است. اما این موضوع تغییری در روش محاسبه شتاب بوجود نمیآورد.
در شكل زیر شیب نمودار برابر -4m/s2 (یا 4m/s2 + در جهت غرب) میباشد.
گر چه شتاب منفی است اما همان جهت سرعت را دارد. بنابراین جسم با سرعت در حال افزایش حركت میكند.
مجدداً تاكید میشود كه شتاب در راستای غرب 4m/s2 + است.
ب) محاسبه جابجایی:
برای به دست آوردن جا به جایی مساحت نمودار را به دست میآوریم.
در این مثال، نمودار زیر محور زمان است. این شكل سه ناحیه مساحتی را نشان میدهد.
جدول زیر مساحت زیر این سه ناحیه است.
در نهایت بهكمك مقادیر جا به جایی، نمودار رسم میگردد.
شتاب حركت كند شونده یك ترن هوایی كه نمودار جابجایی-زمان آن در زیر آمده را به دست آورید.
راهنمایی و حل:
در این نمودار تندی لحظهای به كمك شیب خط مماس به دست میآید كه مقادیر آن در جدول مقابل درج گردیده است.
بهكمك این جدول میتوان شتاب را محاسبه نمود.
جهت سرعت به سمت شرق (مثبت) و مقدار شتاب منفی است. بنابراین جهت شتاب به سمت غرب است.
به بیان دیگر اندازه شتاب به سمت غرب ٦m/s2 + خواهد بود. در این مثال اگر چه تمامی مقادیر سرعت مثبت است ولی شتاب منفی است. این به معنی كند شونده بودن حركت میباشد.
مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی
تنظیم: مریم فروزان کیا