Укажите, в каком случае (рис. 229) скорость тела возрастает, в каком убывает, а в каком остаётся по модулю неизменной.
Если векторы скорости и ускорения движущегося тела направлены в одну сторону, то модуль вектора скорости тела увеличивается.
При движении скорость по модулю остается неизменной.
Если векторы скорости и ускорения движущегося тела направлены в противоположные стороны, то модуль вектора скорости тела уменьшается.
Для анализа задачи нужно обратиться к основным законам и понятиям кинематики.
Взаимосвязь между скоростью и ускорением
Прежде чем приступить к разбору ситуации, важно понять, как скорость (v) и ускорение (a) связаны друг с другом. Ускорение — это физическая величина, которая характеризует изменение скорости тела за единицу времени. Если направление ускорения совпадает с направлением скорости, то тело будет ускоряться — его скорость возрастает. Если ускорение направлено противоположно скорости, то тело будет замедляться — скорость уменьшается. Если ускорение перпендикулярно скорости, то модуль скорости остаётся неизменным, но происходит изменение направления движения тела (например, при равномерном движении по кругу).
Зависимость изменения скорости от направления ускорения:
1. Направление ускорения совпадает с направлением скорости:
В этом случае ускорение увеличивает модуль скорости тела, так как оно "подталкивает" тело в сторону его движения. Это называется равноускоренным движением.
Направление ускорения противоположно направлению скорости:
Ускорение действует на тело так, что его движение замедляется, и модуль скорости уменьшается. Это называется равнозамедленным движением.
Ускорение перпендикулярно скорости:
Если ускорение направлено перпендикулярно скорости (например, как в случае центрального ускорения при движении по окружности), то модуль скорости остаётся неизменным, но направление скорости меняется. Это характерно для движения тела с постоянной скоростью по криволинейной траектории.
Разбор каждой ситуации:
В задаче представлены три случая, которые следует анализировать отдельно. В каждом из них показаны стрелки, обозначающие направление скорости и ускорения. Вот подробное описание того, что происходит в каждом случае:
Случай (а):
Направление скорости и ускорения совпадают (обе стрелки направлены вправо). Это означает, что тело движется с ускорением в том же направлении, в котором оно уже движется. Следовательно, модуль скорости увеличивается, и тело ускоряется.
Случай (б):
Направление скорости направлено вправо, а ускорение — вниз. Здесь ускорение действует перпендикулярно скорости. Это означает, что модуль скорости не изменяется, но направление движения тела меняется. Такое движение наблюдается при криволинейной траектории, например, при равномерном движении тела по окружности.
Случай (в):
Направление скорости направлено вправо, а ускорение — влево. В данном случае ускорение противоположно направлению скорости. Это приводит к уменьшению модуля скорости — тело замедляется.
Заключение:
Для ответа на задачу важно учитывать взаимное направление скорости и ускорения. Если они совпадают, скорость возрастает. Если противоположны, скорость уменьшается. Если перпендикулярны, модуль скорости остаётся неизменным, но изменяется направление движения.
Пожауйста, оцените решение
