Чтобы построить графики проекции вектора скорости при прямолинейном равноускоренном движении, нам нужно вспомнить основные уравнения движения с постоянным ускорением. В нашем случае у нас есть скорость \( v_0 \) и постоянное ускорение \( a \).
Основные уравнения
Для определения скорости в любой момент времени используется уравнение: \[ v(t) = v_0 + a t \] где:
- \( v(t) \) — скорость в момент времени \( t \)
- \( v_0 \) — начальная скорость
- \( a \) — ускорение
- \( t \) — время
Случай а) \( v_0 = 4.5 \, \text{м/с}, a = 1.5 \, \text{м/с}^2 \)
Подставим значения в уравнение скорости: \[ v(t) = 4.5 + 1.5t \]
Теперь найдем проекции скорости для различных значений времени. Например, для \( t = 0 \), \( t = 2 \), и \( t = 4 \) секунды:
- При \( t = 0 \): \[ v(0) = 4.5 + 1.5 \cdot 0 = 4.5 \, \text{м/с} \]
- При \( t = 2 \): \[ v(2) = 4.5 + 1.5 \cdot 2 = 4.5 + 3 = 7.5 \, \text{м/с} \]
- При \( t = 4 \): \[ v(4) = 4.5 + 1.5 \cdot 4 = 4.5 + 6 = 10.5 \, \text{м/с} \]
Построим график по точкам \( (0, 4.5) \), \( (2, 7.5) \), \( (4, 10.5) \). График будет линейным, так как функция \( v(t) \) — линейная.
Случай б) \( v_0 = -3 \, \text{м/с}, a = -1 \, \text{м/с}^2 \)
Подставим значения в уравнение скорости: \[ v(t) = -3 - t \]
Теперь найдем проекции скорости для различных значений времени. Например, для \( t = 0 \), \( t = 2 \), и \( t = 4 \) секунды:
- При \( t = 0 \): \[ v(0) = -3 - 0 = -3 \, \text{м/с} \]
- При \( t = 2 \): \[ v(2) = -3 - 2 = -5 \, \text{м/с} \]
- При \( t = 4 \): \[ v(4) = -3 - 4 = -7 \, \text{м/с} \]
Построим график по точкам \( (0, -3) \), \( (2, -5) \), \( (4, -7) \). Этот график также будет линейным, но будет расположён ниже оси абсцисс из-за отрицательной скорости.
Резюме
В результате мы получили два линейных графика, один из которых растёт в положительном направлении, а другой уменьшается и уходит в отрицательное. Эти графики четко показывают изменения скорости с течением времени для каждого случая.
