Частные случаи движения точки
Равномерное движение. Равномерным называется такое движение точки, при котором модуль скорости все время остается постоянным; следовательно, и алгебраическая величина . Тогда
.
Если равномерное движение криволинейное, то ускорение точки будет представлено лишь нормальной составляющей и
. В данном случае ускорение появляется только за счет изменения направления вектора скорости.
Если равномерное движение точки совершается по прямолинейной траектории, то и
. В этом случае
, а значит и
. Отметим, что равномерное прямолинейное движение является единственным движением, в котором ускорение точки все время равно нулю.
Найдем закон равномерного движения. Из формулы (3.16) имеем . Если в начальный момент времени
точка имеет координату
, то, беря от левой и правой частей равенства определенные интегралы (и учитывая, что
), получим
или
.
Окончательно находим закон равномерного движения точки в виде
. (3.30)
Равнопеременное движение. Равнопеременным называется движение точки, при котором модуль касательного ускорения остается все время постоянной: .
Найдем закон этого движения, считая, что при и
. Согласно первой из формул (3.27),
. Взяв от обеих частей этого равенства интегралы (учитывая, что
), получим закон изменения скорости при равнопеременном движении
. (3.31)
Формулу (3.31) представим в виде
или
.
Интегрируя обе части этого равенства, найдем закон равнопеременного движения точки
. (3.32)
Величина скорости при равнопеременном движении меняется по закону (3.31). Если модуль скорости возрастает, то движение называется ускоренным, а если убывает – замедленным. При ускоренном движении величины и
имеют одинаковые знаки (угол между
и
– острый), при замедленном движении величины
и
имеют разные знаки (угол между
и
– тупой).
В случае равнопеременного прямолинейного движения точки и в выражениях (3.31) и (3.32) следует принять
.