§ 19. Нерівномірний прямолінійний рух. Середня швидкість нерівномірного руху

Більшість рухів у природі є нерівномірними. Наприклад, автобус, відходячи від зупинки, за однакові інтервали часу проїжджає дедалі більший шлях, а наближаючись до зупинки, - навпаки. Бігун, беручи участь у змаганнях, затрачає на подолання однакових за довжиною кіл різний час. Рух автобуса і бігуна - це приклади нерівномірного руху.

Під час нерівномірного руху тіло за однакові інтервали часу проходить неоднаковий шлях.

Якщо тіло рухається нерівномірно, то за однакові інтервали часу воно проходить неоднаковий шлях. Із цього можемо зробити висновок, що швидкість руху тіла упродовж кожного інтервалу часу змінюється.

Таблиця 3

Швидкості руху в природі, м/с

Равлик	0,0014	Звук у повітрі (при 0 °С)	331
Муха	5	Місяць навколо Землі	1000
Шпак	20	Земля навколо Сонця	30 000
Страус	22	Світло у вакуумі	300 000 000

Не всі вказані в таблиці 3 рухи є рівномірними. Лише звук і світло за певних умов поширюються зі сталою швидкістю. Швидкості решти тіл змінюються під час руху. Тому для них вказано середні або найбільші значення.

Отже, під час нерівномірного руху тіла його швидкість може значно змінюватись у різних точках траєкторії, але для спрощення часто використовують поняття середньої швидкості нерівномірного руху на певній ділянці шляху або за певний час руху, умовно вважаючи його рівномірним.

Середню швидкість руху тіла визначають відношенням пройденого ним шляху до повного часу руху:

де v_c - середня швидкість руху тіла; l — весь пройдений тілом шлях; t - повний час руху тіла.

Звичайно, отримані при цьому значення середньої швидкості можуть не збігатися зі швидкістю руху тіла на окремих ділянках траєкторії. Під час нерівномірного руху тіло на одних ділянках має меншу швидкість, на інших - більшу. Наприклад, літак, починаючи зліт, збільшує свою швидкість, потім летить з певною сталою швидкістю, а перед посадкою зменшує швидкість руху.

Під час руху автомобіля або мотоцикла швидкість їх руху фіксується за допомогою спеціальних приладів - спідометрів, які бувають стрілочними (мал. 62, а) або цифровими (мал. 62, б).

Мал. 62

Це цікаво знати

Якщо рухатися рівномірно по прямій (швидкість руху вказано в дужках), то подорож до Місяця тривала б:

пішки (5 км/год) - 8 років 280 днів;
на велосипеді (30 км/год) - 1 рік 163 дні;
на автомобілі (100 км/год) - 160 днів;
на космічному кораблі (28 000 км/год) - 13 год 43 хв.

Один з наочних рухів людини - це хода. Швидкість рівномірного ходу (кроку) становить приблизно 1 м/с. Людина може бігти зі швидкістю 10^-11 м/с. Наскільки інтенсивно повинні при цьому рухатися всі частини тіла! Яка взаємоузгодженість вимагається від цих рухів! І це не дивно, адже швидкість поширення нервових імпульсів по нейронах сягає 120 м/с. І з якою ж швидкістю повинна рухатися кров, яка постачає кисень в усі органи тіла людини? Кров виштовхується в аорту зі швидкістю 0,2 м/с. У міру руху по судинах швидкість руху її зменшується: у тонких капілярах вона рухається зі швидкістю всього лише 0,3 мм/с. Повільно переміщується їжа в кишечнику - 0,5 см/с.

За перший рік життя, коли людина росте найшвидше, її зріст збільшується приблизно на 25 см - тобто швидкість росту людини становить близько 10^-8 м/с.

З кожним наступним роком ріст сповільнюється і до 25 років зовсім припиняється. Однак про те, що в організмі людини тривають процеси росту, нам нагадує ріст нігтів (2 мм/місяць = 10^-9 м/с) і волосся (0,35 мм/добу = 4 • 10^-9 м/с).

ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО

1. Який рух називають нерівномірним? Наведіть приклади нерівномірного руху.
2. Яку швидкість руху тіла мають на увазі, коли кажуть, що швидкість руху літака дорівнює 700 км/год?
3. Як визначити середню швидкість нерівномірного руху тіла?
4. Як визначити пройдений тілом шлях, знаючи швидкість і час його руху?
5. Як визначити час руху тіла, знаючи пройдений ним шлях і швидкість руху?

ГДЗ до підручника можна знайти тут.