|
Žogica za golf se po udarcu giblje po klancu gor in nato dol (lega je podana v metrih, čas pa v sekundah). Ko telo (kot je žogica za golf) potuje gor ali dol po strmini ali klancu, je njegovo gibanje pogosto opisano s konstantnim, neničelnim pospeškom. Če je naklon klanca stalen, potem lahko gibanje telesa obravnavamo kot premočrtno gibanje (oziroma kot enodimenzionalno gibanje). Ugodno je, če proučujemo gibanje žogice za golf tako, da je +x os vzporedna s klancem in usmerjena ali navzdol ali navzgor Animacija 1.
V nadaljevanju je naštetih nekaj lastnosti gibanja, o katerih se lahko sam prepričaš:
V animaciji 1 je smer +x usmerjena navzdol glede na klanec. Torej se ob gibanju žogice navzdol ta giblje v +x smeri, s čimer je vx
pozitivna. Ko se žogica giblje navzgor v smeri -x, je vx negativna.
Kako je to možno, če vx stalno narašča? Kakšno je gibanje žogice, ko se ta giblje navzgor in
kasneje navzdol; pojemajoče ali pospešeno? Odgovor je odvisen od tega, kaj misliš s pojemanjem in pospeševanjem. Ko se žogica kotali navzgor po klancu, je v našem primeru njena hitrost negativna
(ker je tako definirana x os) in se absolutno zmanjšuje, relativno pa se povečuje (postaja manj negativna). Na vrhu klanca je njena hitrost enaka nič, ko pa se kotali navzdol, pospešuje in postaja čedalje
bolj pozitivna. Ko žogica potuje navzgor po klancu, se vx povečuje od -5 m/s na nič; absolutna vrednost hitrosti seveda pri tem pada od 5 m/s
do nič. Ko potuje navzdol, pa njena hitrost narašča tako absolutno kot relativno.
Je pospešek žogice za golf naraščujoč, padajoč ali konstanten? Da odgovorimo na to vprašanje,
moramo v vsakem trenutku razbrati naklon premice v grafu hitrosti v odvisnosti od časa, ki predstavlja pospešek (v smeri osi x). Se pospešek spreminja, ali je ves čas enak? Opazimo, da je povsod
konstanten in da je pozitiven glede na smer osi x.
Poleg uporabe grafa lahko za izračun pospeška uporabimo tudi tabelo s podatki za hitrost. Ker je povprečni
pospešek sprememba hitrosti v časovnem intervalu, lahko izberemo katerikoli interval, izmerimo vx_začetni in vx_končni,
ter izračunamo ax_ povprečni. Ker je pospešek konstanten, sta povprečni in trenutni pospešek enaka.
Smer pospeška lahko dobimo tudi z razliko vektorjev hitrosti. Animacija 2 prikazuje v črni barvi vektorja hitrosti v časih t = 0.3 s in t =
0.6 s. Najprej odmakni vektor v1 (premakni krogec na repu vektorja) Nato odštej vektorja v časih T1 in T2 tako, , da pšoravnaš začetek (krogec na repu) rdečega vektorja -v1 s koncem (puščico) vektorja v2.
Smer pospeška je enaka smeri spremembe vektorja hitrosti. Sedaj preizkusi animacijo 3, ki prikazuje vektorja hitrosti v času t = 0.9 s in t = 1.2 s. Primerjaj
spremembo vektorja hitrosti za oba časovna intervala. Ugotovil boš, da sta enaka. Ker je pospešek konstanten, je tudi sprememba hitrosti v kateremkoli časovnem intervalu konstantna.
Območje pod grafom vx v odvisnosti od časa vedno predstavlja odmik, tj. Δx. Za določitev Δx v intervalu od t = 0 do t = 3 s lahko torej uporabiš graf. Uporabi tabelo podatkov, da boš preveril svoj odgovor z določitvijo odmika iz x - x0. Kakšen je odmik med t = 0.0 do t = 6.0 s? Če je tvoj odgovor karkoli drugega kot 0 m, bi bilo dobro, če še enkrat ponoviš definicijo odmika.
Poglej poglavje 3.2 za več podrobnosti o tem, kaj se zgodi z pospeškom, če se spreminja naklon klanca.