006 - Кинематски дијаграми праволинијског кретања - задаци

Page 1

TEHNOART BEOGRAD

KINEMATSKI DIJAGRAMI - YADACI D C -

[KOLA ZA MA[INSTVO

I UMETNI^KE ZANATE

5. Задатак Праволинијско кретање материјалне тачке дато је дијаграмом (v,t). Нацртати дијаграме (a,t) и (S,t) и израчунати укупну дужину пређеног ђ пута у као и положајј тачке на крају ју кретања у односу у на почетни положај. Узети да је S0=0.

m  v  s 6 4

2 0 1

7

1

2

3

4

5

6

8

t  s


TEHNOART BEOGRAD

KINEMATSKI DIJAGRAMI

[KOLA ZA MA[INSTVO

I UMETNI^KE ZANATE

- YADACI D C -

РЕШЕЊЕ:

Кретање тачке је неједнакопроменљиво и зато га делимо на 7 временских интервала: m 

0  1: једнакоубрзано

1  2 : једнолико 2  3 : једнакоуспорено

3  4 : једнолико 4  5 : једнакоуспорено ј

5  6 : нема кретања

v  s

6 4

2 0 1

8

7 1

6  8 : једнакоубрзано (супротан смер)

3 4 v v a01  1 0 t1  t0

2

5

t s 

6

1 2 S1  S0  v0  t01  a01  t01 2

t01  t1  t0

Да би нацртали дијаграме (a,t) и (S,t) израунаћемо убрзање и положај после сваког сегмента користећи формуле:


TEHNOART BEOGRAD

KINEMATSKI DIJAGRAMI - YADACI D C -

[KOLA ZA MA[INSTVO

I UMETNI^KE ZANATE

0  1: a01  v1  v0  6  2

t1  t0 1  0 1 2 S1  S0  v0  t01  a01  t01 2 1 2 S1  0  2  1   4  1 S1  4m

a01  4

m 2 s

2

m v   s

6 4

m v2  v1 6  6 a  0  1  2 : a12  12 2 2 t2  t1 2  1 s 1 2 S 2  S1  v1  t12  a12  t12 0 2 1 1 2 S2  4  6  1   0  1 S2  10m

7 1

2

3

4

5

8

6

2

m v3  v2 3  6 a23  3 2  2  3 : a23  t3  t2 3  2 s 1 2 S3  S2  v2  t23  a23  t23 2 1 2 S3  10  6  1    3  1 S3  14,5m 2

m v4  v3 3  3 a34  0 2  3  4 : a34  t4  t3 4  3 s 1 2 S 4  S3  v3  t34  a34  t34 2 1 2 S4  17,5m S4  14,5  3  1   0  1 2

t s 


TEHNOART BEOGRAD

KINEMATSKI DIJAGRAMI - YADACI D C -

[KOLA ZA MA[INSTVO

I UMETNI^KE ZANATE

4  5 : a45  v5  v4  0  3

a45  3

t5  t4 5  4 1 2 S5  S4  v4  t45  a45  t45 2 1 2 S5  17,5  3  1    3  1 S5  19m 2

m 2 s

m v   s

6 4

v6  v5 0  0 m a  0  5  6 : a56  56 2 t6  t5 6  5 s 2 1 2 S6  S5  v5  t56  a56  t56 0 2 1 1 2 S6  19m S6  19  0  1   0  1

7 1

2

3

4

5

6

8 t s 

2

m v8  v6 1  0 a68  0,5 2  6  8 : a68  86 t8  t6 s 1 2 S8  S6  v6  t68  a68  t68 2 1 2 S8  19  0  2    0,5   2 S8  18m 2

Иако тачка има убрзање оно је негативно јер се тачка креће у супротном смеру тако да расте и апсолутна вредност брзине брзине.


TEHNOART BEOGRAD

KINEMATSKI DIJAGRAMI - YADACI D C -

[KOLA ZA MA[INSTVO

I UMETNI^KE ZANATE

Добијене резултате убрзања уносимо у дијаграм (a,t). Усвајамо следеће размере:

1s Ut  2cm

m a 2 s  6

m 1 2 Ua  s 1cm

a01

0

3

a12 1

нема кретања

a34 2

3

a23

7

5

4

a45

6

a68

8 t  s


TEHNOART BEOGRAD

KINEMATSKI DIJAGRAMI - YADACI D C -

[KOLA ZA MA[INSTVO

I UMETNI^KE ZANATE

Добијене резултате пређеног пута уносимо у дијаграм (S,t). Код једнакоубрзаног и једнакоуспореног кретања узимамо још једну тачку на средини сегмента и добијамо тачнију криву, тј 01 2 3 4 5 68 рачунамо у S ;S ;S ;S 0 5s   t 0,5

S  m

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

 t 00,55 s 

 t 00,55 s 

 t 1s 

S5

S6 S8

S4

S3

1s Ut  2cm

S2

2m 2m US  1cm

S1

t s

1

2

3

4

5

6

7

8


TEHNOART BEOGRAD

KINEMATSKI DIJAGRAMI - YADACI D C -

[KOLA ZA MA[INSTVO

I UMETNI^KE ZANATE

На крају кретања тачка је 18m удаљена од поченог положаја. Укупан пређени пут је 20m (у ( једном смеру 19m , а у супротном смеру 1m ).

S  m

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

S5

S6 S8

S4

S3

1s Ut  2cm

S2

2m 2m US  1cm

S1

t s

1

2

3

4

5

6

7

8


TEHNOART BEOGRAD

KINEMATSKI DIJAGRAMI - YADACI D C -

[KOLA ZA MA[INSTVO

I UMETNI^KE ZANATE

6. Задатак Први воз пролази кроз станицу у 10h а други полази из ње 15min касније. Кретање оба воза дато је (v,t) дијаграмом. У колико сати и на којој ј ју удаљености од станице ће други у воз сустићи у први? Задатак решити графички. РЕШЕЊЕ:

m  v  s

Задатак р решавамо цртањем дијаграма (S,t) за оба воза.

30

Пресечна тачка на том дијаграму даће нам а време ре е и место ес о сусрета возова.

12

B

A

t  s

10h 5' 10' 15' 20'

Пређени пут од станице меримо од нуле, а почетно време кретања возова је 10h.


TEHNOART BEOGRAD

KINEMATSKI DIJAGRAMI

[KOLA ZA MA[INSTVO

I UMETNI^KE ZANATE

- YADACI D C -

Као што видимо са дијаграма воз А се креће ћ јједнолико док воз В који је пошао 15 минута касније, ј , првих р 5 минута у креће р се једнакоубрзано а затим једнолико. воз А:

1 2 S  S0  v0  t  a  t 2 S  12  t За цртање ове линије потребне су нам било које ј две тачке.

m v   s

B

30

A

12

t  s

0 10h 5' 10' 15' 20'

S0  0

m v0  v  12 s a0

t  min 

0

20

S  km

0

14,4

Добијене резултате у m и s претварамо у km и min јер ћемо (S,t) дијаграм цртати у тим јединицама јединицама.

S  0   12  0  0

S  20   12   20  60   14400m  14,4km


TEHNOART BEOGRAD

[KOLA ZA MA[INSTVO

I UMETNI^KE ZANATE

KINEMATSKI DIJAGRAMI - YADACI D C -

S  km  30

t  min 

0

20

S  km

0

14,4

5min Ut  1cm

20

10km US  2cm 2cm

M 10

0 10h 55'

t  min 

10' 15 10 15' 20 20' 25 25' 30 30' 35 35' 40 40'

14,4km 14,4km 0M    2,88 , cm 10km k US 2cm


TEHNOART BEOGRAD

KINEMATSKI DIJAGRAMI - YADACI D C -

[KOLA ZA MA[INSTVO

I UMETNI^KE ZANATE

воз В: Једнакоубрзано кретање:

m v   s

30  0 v  v0  a t  t0  20  15   60

30

m a  0,1 01 2 s

12

S0  0 v0  0

1 2 S  S0  v0  t  a  t 2

B

A

0 10h 5' 10' 15' 20'

Други воз креће 15min (900s) касније па је његово време (t (t-900) 900).

1 2 S  S0  v0   t  900   a   t  900  2 1 2 S   0,1   t  900  2

S  0,05   t  900 

2

t  s


TEHNOART BEOGRAD

KINEMATSKI DIJAGRAMI - YADACI D C -

[KOLA ZA MA[INSTVO

I UMETNI^KE ZANATE

S  0,05   t  900 

2

Узимамо 3 тачке на сегменту 15-20min.

t  min  15 S  km  30

S  km

0

18

20

1 62 1,62

45 4,5

S 15   00,05 05  15  60  900 

2

S 15   0

10

S 18   0,05  18  60  900  S 18   1620m 2 S  20   0,05   20  60  900  S  20   4500m

4,5 1,62

t  min 

2

20

0 10h 5'

10' 15' 20' 25' 30' 35' 40'


TEHNOART BEOGRAD

KINEMATSKI DIJAGRAMI

[KOLA ZA MA[INSTVO

I UMETNI^KE ZANATE

- YADACI D C -

воз В: Једнолико кретање:

m  v  s

Ово кретање почиње после 20 минута а па а је његово е о о време ре е (t-1200). (t 1200) 1 2 S  S0  v0   t  1200   a   t  1200  2

S0  4500m m v0  30 S  30  t  31500 s a0 S  4500  30   t  1200 

B

30

A

12

0 10h 5' 10' 15' 20'

t  min  20

35

S  km 4,5

31,5

За цртање ове линије потребне су нам било које две тачке. тачке

S  20   30  20  60  31500  4500m S  30   30  35  60  31500  31500m

t  s


TEHNOART BEOGRAD

KINEMATSKI DIJAGRAMI - YADACI D C -

[KOLA ZA MA[INSTVO

I UMETNI^KE ZANATE

S  km 

t  min  20

35

30

S  km 4,5

31,5

31,5 ,

M

Пресечна тачка ових линија даје место и време сусрета возова.

20

10 4,5

0 10h 5'

N

t  min 

Возови се сусрећу у 10h 29min…

10' 15' 20' 25' 30' 35' 40'

10km  21km S  0 M  U S  4,2cm  2cm 5min t  0 N  U t  5,8cm   29min 1cm

...на растојању 21km од станице.


Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.