какую физическую величину определяет водитель автомобиля по спидометру-пройденный путь или перемещение?

Короткий ответ: по спидометру определяется мгновенная скорость автомобиля. Он не измеряет ни пройденный путь, ни перемещение напрямую.

Пояснение по шагам (для 9 класса):

• Что измеряет спидометр:

  • Спидометр показывает скорость автомобиля в данный момент времени (например, в км/ч). Это скалярная величина — только её величина без направления.

• Что такое пройденный путь и перемещение:

  • Пройденный путь S (длина траектории) — это сумма всех пройденных участков траектории. В физике это S = ∫ |v(t)| dt по времени.
  • Перемещение Δr — это разность конечной и начальной позиций: Δr = r(t1) − r(t0) = ∫ v(t) dt. Это вектор; модуль |Δr| — прямолинейное расстояние между началом и концом пути.

• Как связаны эти величины:

  • Если движение идет по прямой без разворотов и скорость постоянна по направлению, то пройденный путь S может быть равен модулю перемещения |Δr|.
  • В более общем случае (меняющееся направление движения, развороты) S обычно больше или равен |Δr|, потому что путь длиннее прямого разреза между началом и концом.

• Пример:

  • Вы едете 2 часа со скоростью 60 км/ч по прямой: S = 60 × 2 = 120 км. Если вы затем вернетесь обратно тем же маршрутом на те же 120 км, то общее пройденное расстояние S станет 240 км, а перемещение |Δr| будет 0 км (вы вернулись в начальную точку).

• Практический вывод:

  • Водитель по спидометру не получает напрямую ни пройденный путь, ни перемещение.
  • Пройденный путь обычно учитывают одометром/путевым счетчиком или вычисляют через интегрирование скорости по времени.
  • Перемещение можно определить, если известна начальная и конечная точки или если есть информация о направлении и скорости как функции времени.

Итого: спидометр измеряет мгновенную скорость, а не пройденный путь или перемещение напрямую.