background image

 
 

 

1

r



2

r



1

P

2

P

r



t

r

t

t

r

r

v

ś

r

=

=









1

2

1

2

r

v

ś

r





2.  OPIS RUCHU           

(2 strony) 

 
       Zjawiskiem fizycznym obserwowanym najczęściej w otaczającym nas świecie jest  ruch. 
Stykamy  się  z  nim  wszędzie:    ruch  zwierząt,  pojazdów,  planet,  cząsteczek  gazów.  Opis 
przestrzenno – czasowych właściwości ruchu bez wnikania w przyczyny wywołujące ten ruch 
podaje kinematyka. Mówimy, Ŝe ciało jest w ruchu jeŜeli jego połoŜenie względem jakiegoś 
innego  ciała  zmienia  się.  To  „inne”  ciało  lub  układ  ciał  nazywamy  układem  odniesienia. 
Wybór  układu  odniesienia  jest  warunkiem  koniecznym  opisu  ruchu  lub  spoczynku  ciała. 
Opisujemy  ruch  pociągu  względem  powierzchni  ziemi,  ziemi  względem  słońca  itd.  Z 
układem odniesienia najczęściej wiąŜemy jakiś układ współrzędnych. 

 

PołoŜenie  

 

wektor połoŜenia , promień wodzący 

 

 
 
 

JeŜeli badany punkt się porusza to wektor 
wodzący zaleŜy od czasu. 

)

(t

r

r





=

 

x = x(t),  y = y(t),  z = z(t)

 

 

Równanie ruchu 

( ) ( )

( )

( )

z

t

z

y

t

y

x

t

x

t

r

ˆ

ˆ

ˆ

+

+

=



 

 

Eliminując z tych równań czas otrzymujemy równanie toru, po którym porusza się punkt  
z = F (x,y)  

 

Prędkość średnia 

 

                      

z                 

 

 
 

 

 

                                                                         y 

   x

                                                      

prędkość średnia punktu w czasie 

t = t

2

 – t

 

 

                     

 

 

z

z

y

y

x

x

r

ˆ

ˆ

ˆ

+

+

=



background image

 
 

 

1

r



r

d

r





+

1

Prędkość 

 

JeŜeli będziemy skracali rozwaŜane odstępy czasu    ∆ 0  to otrzymamy średnią prędkość 
w bardzo krótkim odstępie czasu, czyli prędkość chwilową lub po prostu prędkość. 

t

r

v

t

=





0

lim

  zgodnie z definicją pochodnej funkcji   ( 

dx

df

x

f

x

=

0

lim

 ) 

        

 

               

dt

r

d

v





=

                                                                                                         

v



                     

                                                                                                                                                                                                 

z

dt

dz

y

dt

dy

x

dt

dx

v

ˆ

ˆ

ˆ

+

+

=



 

 
Prędkość jest zawsze styczna do toru

 

 
 

 

 Przyspieszenie 

 

przyspieszenie średnie   

t

v

a

ś

r

=





 

 

 

przyspieszenie chwilowe lub po prostu przyspieszenie     

t

v

a

t

=





0

lim

 

 

 

dt

v

d

a





=

                 

2

2

dt

r

d

a





=

 

 
Przyspieszenie ma dwie składowe:

 

 

 



 

przyspieszenie styczne do toru,  

         opisujące zmiany wartości prędkości  

dt

dv

a

s

=

 

gdzie 

oznacza wartość prędkości        

v

a

s





 

 

  

 



 

przyspieszenie normalne, prostopadłe do toru  

         opisujące zmiany kierunku prędkości,        

ρ

2

v

a

n

=

   

        gdzie 

ρ  

jest promieniem krzywizny toru.       

v

a

n





 

 
W układzie współrzędnych kartezjańskich: 
 

z

dt

dv

y

dt

dv

x

dt

dv

dt

v

d

a

z

y

x

ˆ

ˆ

ˆ

+

+

=

=





 

 

z

dt

z

d

y

dt

y

d

x

dt

x

d

a

ˆ

ˆ

ˆ

2

2

2

2

2

2

+

+

=



 

r

d