Скорость неравномерного движения

Если при прямолинейном равномерном движении тело за равные промежутки времени проходит равные пути, так как его скорость не меняется, то при неравномерном движении тело за равные промежутки времени проходит разные пути, так как скорость тела меняется.

Примерами прямолинейного неравномерного движения могут быть разгон и торможение. В случае разгона скорость тела увеличивается, и за каждый равный промежуток времени оно проходит большее расстояние, чем за предыдущий. При торможении скорость тела постепенно уменьшается, поэтому за каждый равный промежуток времени оно проходит все меньшее расстояние.

Разгон и торможение не единственные примеры неравномерного движения. Тело может просто менять скорость на протяжении пути своего движения. Например, автомобиль ехал 1,5 ч со скоростью 90 км/ч, потом 0,5 ч со скоростью 60 км/ч. Также тело может останавливаться. Например, человек шел 1 ч со скоростью 6 км/ч, потом отдыхал 0,5 ч, после чего шел еще 1 ч со скоростью 6 км/ч. Это тоже пример неравномерного движения, если учесть, что на весь путь человек затратил 2,5 часа.

Для неравномерного движения часто находят его среднюю скорость. Для этого находят весь пройденный путь и делят его на все затраченное на путь время.

Например, для примера выше с автомобилем его средняя скорость будет вычислять следующим образом. За 1,5 ч при скорости 90 км/ч автомобиль проехал путь равный 90 км/ч * 1,5 ч = 135 км. За 0,5 ч со скоростью 60 км/ч он проехал 30 км. Общий путь составил 135 км + 30 км = 165 км. Суммарное время на весь путь равно 1,5 ч + 0,5 ч = 2 ч. Чтобы найти среднюю скорость, надо 165 км разделить на 2 ч, что будет равно 82,5 км/ч. Таким образом, средняя скорость автомобиля равна 82,5 км/ч.

Другой пример. Человек пробежал 3 км со скоростью 10 км/ч, потом прошел столько же (т. е. 3 км) со скоростью 5 км/ч. Какова его средняя скорость?

Суммарный путь составил 6 км. Затраченное время, когда человек бежал 3 км / 10 км/ч = 0,3 ч. Затраченное время, когда он шел: 3 км / 5 км/ч = 0,6 ч. Время потраченное на весь путь: 0,3 ч + 0,6 ч = 0,9 ч. Средняя скорость: 6 км / 0,9 ч = 6,6(6) км/ч.

Средняя скорость обозначается как vср. Формула нахождения скорости неравномерного движения выглядит также, как и для равномерного движения:

vср = l/t.

Однако, в данном случае, в этой формуле заложен иной смысл. Здесь находится не фактическая скорость тела, а средняя, которой тело возможно ни на одном отрезке пути не обладало. Можно сказать, что эта скорость показывает, какая бы скорость была у тела, если бы оно прошло тот же путь, двигаясь равномерно.