Номер 10, страница 22, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

10. Объясните выражение “прочитайте график движения тела”.

Выражение "прочитайте график движения тела" — это задание, которое означает, что необходимо проанализировать представленный график и на его основе составить исчерпывающее описание движения физического тела. Это подразумевает извлечение как качественной, так и количественной информации о движении.

Чтобы "прочитать" график, нужно последовательно ответить на несколько ключевых вопросов:

1. Определить тип графика. Первый и самый важный шаг — посмотреть на оси координат. Нужно выяснить, зависимость какой физической величины от какой показана на графике. Чаще всего встречаются:

• График зависимости координаты от времени, $x(t)$ (или пути от времени, $s(t)$).
• График зависимости проекции скорости от времени, $v_x(t)$.
• График зависимости проекции ускорения от времени, $a_x(t)$.

От типа графика зависит, как именно мы будем его интерпретировать.

2. Определить начальные условия движения. Нужно найти на графике точку, соответствующую начальному моменту времени (обычно $t = 0$), и определить значение физической величины в этой точке. Это может быть начальная координата $x_0$, начальная скорость $v_0$ и т.д.

3. Описать характер движения на каждом участке. График часто состоит из нескольких участков, на каждом из которых движение имеет свои особенности. Для каждого такого участка необходимо определить:

• Вид движения.
  • Тело покоится: на графике $x(t)$ это горизонтальная прямая; на графике $v(t)$ — линия, совпадающая с осью времени ($v=0$).
  • Равномерное прямолинейное движение: на графике $x(t)$ это наклонная прямая; на графике $v(t)$ — горизонтальная прямая, не лежащая на оси времени ($v = \text{const} \neq 0$).
  • Равноускоренное движение: на графике $x(t)$ это парабола; на графике $v(t)$ — наклонная прямая.
• Направление движения.
  • На графике $x(t)$: если график идет вверх, координата растет (движение в положительном направлении оси $Ox$); если вниз — координата убывает (движение в отрицательном направлении).
  • На графике $v(t)$: если график лежит выше оси времени ($v_x > 0$), тело движется в положительном направлении; если ниже ($v_x < 0$) — в отрицательном. Точки пересечения графика с осью времени соответствуют моментам смены направления движения.

4. Найти численные значения физических величин. "Чтение" графика также предполагает вычисление конкретных значений.

• Координату, скорость или ускорение в любой момент времени можно найти, определив значение по вертикальной оси для соответствующего момента времени на горизонтальной оси.
• Скорость движения по графику $x(t)$ можно найти как тангенс угла наклона прямой (или касательной к кривой) к оси времени: $v_x = \frac{\Delta x}{\Delta t}$.
• Ускорение по графику $v(t)$ можно найти как тангенс угла наклона прямой к оси времени: $a_x = \frac{\Delta v}{\Delta t}$.
• Пройденный путь за определенный интервал времени на графике $v(t)$ можно найти как площадь фигуры, заключенной между графиком скорости и осью времени.

Ответ: Таким образом, "прочитать график движения тела" означает составить полный словесный портрет движения: определить, из какой точки и с какой начальной скоростью тело начало двигаться, как менялись его скорость и направление движения с течением времени, в какие моменты оно останавливалось или двигалось с постоянной скоростью/ускорением, и найти численные значения ключевых характеристик этого движения.