Краткий ответ
- Изобразить движение графически — построить график зависимости одной величины от другой, например координаты \(x\) от времени \(t\).
- Прочитать график — определить по нему значения величины и сделать вывод о движении тела.
- Чтобы построить график \(x(t)\), нужно выбрать оси и масштаб, составить таблицу значений \(t\) и \(x\), отметить точки и соединить их.
- Путь по графику скорости равен площади под графиком: \[ s=v\Delta t \] при постоянной скорости.
- Точки пересечения:
- графиков друг с другом — тела находятся в одном месте в один и тот же момент;
- с осями координат: с осью времени — тело находится в начале координат, с осью координат — это координата тела в момент \(t=0\).
Объяснение
1. Графическое изображение движения
Обычно строят график зависимости координаты тела от времени:
\[ x=x(t). \]
По горизонтальной оси откладывают время \(t\), а по вертикальной — координату \(x\). Такой график показывает, как меняется положение тела.
2. Как читать график
Чтобы узнать координату тела в момент времени \(t_1\):
- На оси времени находят \(t_1\).
- Проводят мысленно вертикаль до графика.
- От точки на графике проводят горизонталь к оси координат.
- Считывают значение \(x_1\).
По графику \(x(t)\) также можно определить:
- горизонтальный участок — тело покоится;
- возрастающий график — координата увеличивается;
- убывающий график — координата уменьшается;
- чем круче график, тем больше скорость по модулю.
3. Построение графика \(x(t)\)
Например, для каждой пары значений получают точки:
\[ (t_1;x_1),\quad (t_2;x_2),\quad (t_3;x_3). \]
Затем:
- откладывают время по горизонтальной оси;
- координату — по вертикальной;
- выбирают удобный масштаб;
- наносят точки;
- соединяют их линией.
4. Путь по графику скорости
Если скорость постоянна, площадь под графиком — прямоугольник:
\[ s=v(t_2-t_1). \]
Если скорость изменяется равномерно, площадь под графиком имеет форму трапеции:
\[ s=\frac{v_1+v_2}{2}(t_2-t_1). \]
Если график состоит из нескольких частей, площади отдельных фигур складывают. Проверка единиц:
\[ \frac{\text{м}}{\text{с}}\cdot\text{с}=\text{м}, \]
значит, получен путь.
5. Смысл точек пересечения
- Пересечение графиков двух тел: в этот момент их координаты одинаковы, то есть тела встретились.
- Пересечение с осью времени \(t\): \[ x=0, \] тело проходит начало координат.
- Пересечение с осью координат \(x\): \[ t=0, \] точка показывает начальную координату тела.
