Что это и что показывает
Равноускоренное движение — это движение с постоянным ускорением: разгон автомобиля, торможение, падение тел. Кинематические формулы позволяют, зная начальную скорость и ускорение, предсказать скорость и положение тела в любой момент времени.
Формула и откуда она
Две основные формулы:
v = v₀ + a · t
s = v₀ · t + a · t² ⁄ 2
Первая получается из определения ускорения: ускорение — это прирост скорости за секунду, поэтому за время t скорость меняется на a · t. Вторая — это путь как площадь под графиком скорости: равномерная часть v₀ · t плюс «треугольник» от ускорения a · t² ⁄ 2.
Единицы СИ: скорость v, v₀ — м/с, ускорение a — м/с², время t — с, путь s — м. Знак ускорения отрицателен при торможении.
Как посчитать вручную (по шагам)
- Выпишите начальную скорость
v₀, ускорениеaи времяt. - Расставьте знаки: разгон —
aположительно, торможение — отрицательно. - Скорость в конце найдите по
v = v₀ + a · t. - Путь найдите по
s = v₀ · t + a · t² ⁄ 2, сперва возведяtв квадрат. - Проверьте единицы и здравый смысл результата.
Разбор примера
Автомобиль трогается со скоростью v₀ = 10 м/с и разгоняется с ускорением a = 2 м/с² в течение t = 5 с. Найдите конечную скорость и пройденный путь.
Скорость: v = v₀ + a · t = 10 + 2 · 5 = 20 м/с.
Путь: s = v₀ · t + a · t² ⁄ 2 = 10 · 5 + 2 · 25 ⁄ 2 = 50 + 25 = 75 м.
За 5 секунд автомобиль разогнался до 20 м/с и проехал 75 м.
Где применяется
Эти формулы описывают разгон и торможение транспорта, движение тел в спорте, расчёт тормозного пути. Они — ядро механики в ОГЭ и ЕГЭ, а также в IB Physics (Kinematics) и AP Physics 1. Их понимание открывает дорогу к свободному падению и движению по наклонной плоскости.
Частые ошибки
- Забывают, что при торможении ускорение отрицательное, и получают неверный знак.
- Возводят в квадрат всё выражение
a · tвместо только времениt. - Путают путь
sи перемещение, когда направление движения меняется. - Применяют формулы к неравноускоренному движению, где ускорение непостоянно.