Изображение движения на графике. Равномерное и неравномерное движение

Если мы измерим расстояние в определенные моменты времени и отметим полученные результаты на графике, то получим информацию о движении и в те моменты времени, когда измерения не проводились. При исследовании движения используется график, на одной оси которого отмечается пройденное расстояние, а на другой – затраченное время.

Равномерным называется движение, при котором скорость тела не меняется. Это значит, что за равные промежутки времени тело всегда преодолевает одинаковое расстояние. Например, если велосипедист едет из Вильянди в Пыльва с постоянной скоростью  $20\frac{км}{{ч}^{}}$, то за каждый час он преодолевает расстояние в 20 км.

Описать равномерное движение достаточно легко, однако чаще тела движутся неравномерно. В случае неравномерного движения скорость тела меняется в процессе движения, т. е. за равные отрезки времени тело преодолевает различные расстояния. Например, передвигаясь в городе на автомобиле, часто приходится менять скорость из-за встречающихся светофоров и пешеходных переходов. Скорость велосипедиста, спускающегося с холма, увеличивается. Результаты измерения скорости можно изобразить в виде графика. Началу движения соответствует точка начала координат. В этот момент еще не было затрачено времени (0 с) и месторасположение велосипедиста не изменилось (0 м). Сначала дорога была ровной, спустя 1 секунду велосипедист был на расстоянии 4 м. Затем дорога начала спускаться, а скорость – увеличиваться. В конце наблюдения велосипедист преодолевал 11 м за одну секунду.

Вспомним пример равномерного движения: велосипедист едет с постоянной скоростью $20\frac{км}{{ч}^{}}$. Эта скорость также является его средней скоростью. Средняя скорость показывает, какое расстояние в среднем преодолевает тело за единицу времени.

Чтобы вычислить среднюю скорость велосипедиста, спускающегося с холма, нужно разделить пройденное расстояние на затраченное время:

Чтобы сравнить среднюю скорость двух велосипедистов, нужно преобразовать единицы. Выразим скорость съезжающего с холма велосипедиста $8\frac{м}{{с}^{}}$ в километрах в час. Для этого необходимо знать, сколько секунд в часе и сколько метров в километре: 1 ч = 60 мин = 3600 с и 1 км = 1000 м.

Сначала преобразуем единицу длины:

Затем преобразуем единицу времени:

Таким образом, средняя скорость съезжающего с холма велосипедиста была выше. Из преобразования следует, что справедливо равенство $1\frac{м}{{с}^{}}=\mathrm{3,6}\frac{км}{{ч}^{}}$.