ΟΔΗΓΟΣ ΜΕΛΕΤΗΣ & ΑΣΚΗΣΕΩΝ

Φυσική Α΄ Λυκείου — Μάθημα 4

Ευθύγραμμη Ομαλή Κίνηση (Ε.Ο.Κ.) • Διάγραμμα Θέσης - Χρόνου (x - t)
💡 Τι σημαίνει «Ομαλή» Κίνηση στην καθημερινότητα;

Σκεφτείτε ένα αυτοκίνητο στον αυτοκινητόδρομο που κινείται σε μια ευθεία με σταθερό γκάζι. Το κοντέρ του δείχνει συνεχώς 20 m/s. Αυτό σημαίνει ότι σε κάθε 1 δευτερόλεπτο διανύει ακριβώς 20 μέτρα.

1. Τι είναι η Ευθύγραμμη Ομαλή Κίνηση (Ε.Ο.Κ.);

Μια κίνηση ονομάζεται Ευθύγραμμη Ομαλή όταν πληροί δύο βασικές προϋποθέσεις:

2. Το Διάγραμμα Θέσης - Χρόνου (x - t) στην Ε.Ο.Κ.

Στο διάγραμμα αυτό τοποθετούμε:

Χρόνος t (s) Θέση x (m) 0 1 2 3 0 20 40 60 Ευθεία Γραμμή (Ε.Ο.Κ.)
Βασικό Συμπέρασμα

Στην Ευθύγραμμη Ομαλή Κίνηση, η Θέση (x) και ο Χρόνος (t) είναι ανάλογα μεγέθη. Γι' αυτό το διάγραμμα x - t είναι πάντα μια ευθεία γραμμή που ξεκινά από το (0,0).

3. Πώς υπολογίζουμε την Ταχύτητα από το Διάγραμμα;

Η Ταχύτητα (v) στη Φυσική εκφράζει πόσο γρήγορα αλλάζει η θέση ενός σώματος. Υπολογίζεται από τον τύπο:

Ταχύτητα (v) = Μετατόπιση / Χρόνος = (x₂ - x₁) / (t₂ - t₁)

Στο διάγραμμα Θέσης - Χρόνου, η Ταχύτητα είναι ίση με την ΚΛΙΣΗ της ευθείας:

Πιο Απότομη Ευθεία (Μεγάλη Κλίση)

Όσο πιο «ανηφορική» είναι η γραμμή, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του κινητού.

Πιο Ήπια Ευθεία (Μικρή Κλίση)

Όσο πιο «επίπεδη» είναι η γραμμή, τόσο μικρότερη είναι η ταχύτητα του κινητού.

4. Η Ειδική Περίπτωση της Ακινησίας

Αν ένα αυτοκίνητο είναι παρκαρισμένο στη θέση x = 30 m, ο χρόνος περνάει (t = 1 s, 2 s, 3 s), αλλά η θέση του μένει 30 m.

📝 Ασκήσεις Κατανοήσεως (Θέμα Α)
  1. Συμπληρώστε τα κενά:
    α) Στην Ευθύγραμμη Ομαλή Κίνηση, η ταχύτητα του κινητού είναι ........................ .
    β) Στο διάγραμμα Θέσης - Χρόνου (x - t), η κλίση της ευθείας εκφράζει την ........................ .
    γ) Όταν ένα σώμα είναι ακίνητο, το διάγραμμα x - t είναι μια ........................ γραμμή.
  2. Χαρακτηρίστε τις προτάσεις ως Σωστές (Σ) ή Λανθασμένες (Λ):
    α) Στην Ε.Ο.Κ. το σώμα σε ίσους χρόνους διανύει ίσες αποστάσεις.
    β) Μια απότομη ευθεία στο διάγραμμα x - t σημαίνει ότι το σώμα κινείται αργά.
    γ) Αν η ευθεία ξεκινά από το (0,0), τη χρονική στιγμή t = 0 το σώμα βρισκόταν στη θέση x = 0.

ΘΕΜΑ Β: Υπολογιστικές Ασκήσεις (Μελέτη Διαγράμματος)

  1. Υπολογισμός Ταχύτητας από Διάγραμμα:
    Στο διάγραμμα Θέσης - Χρόνου ενός κινητού βλέπουμε ότι τη χρονική στιγμή t = 0 s βρίσκεται στο x = 0 m, ενώ τη χρονική στιγμή t = 4 s βρίσκεται στη θέση x = 40 m.
    α) Τι είδος κίνησης εκτελεί το κινητό;
    β) Υπολογίστε την ταχύτητα του κινητού.
    γ) Σε ποια θέση θα βρίσκεται τη χρονική στιγμή t = 6 s;
  2. Σύγκριση Δύο Κινητών (Α και Β):
    Δύο αυτοκίνητα Α και Β ξεκινούν ταυτόχρονα από το ίδιο σημείο. Στο διάγραμμα x - t, η ευθεία του αυτοκινήτου Α είναι πιο απότομη από την ευθεία του αυτοκινήτου Β.
    α) Ποιο αυτοκίνητο έχει μεγαλύτερη ταχύτητα;
    β) Ποιο από τα δύο θα έχει διανύσει μεγαλύτερη απόσταση μετά από 5 δευτερόλεπτα;
🔑 Αναλυτικές Λύσεις (Για Αυτοέλεγχο)
Λύση Θέματος Α

1. Συμπλήρωση Κενών:
• α) Η ταχύτητα είναι σταθερή.
• β) Η κλίση εκφράζει την ταχύτητα.
• γ) Το διάγραμμα είναι μια οριζόντια γραμμή.

2. Σωστό / Λάθος:
• α) Σωστό. Αυτός είναι ο ορισμός της ομαλής κίνησης.
• β) Λάθος. Απότομη ευθεία σημαίνει μεγάλη κλίση, άρα μεγάλη ταχύτητα.
• γ) Σωστό. Το σημείο (0,0) σημαίνει t = 0 s και x = 0 m.

Λύση Θέματος Β

3. Υπολογισμός Ταχύτητας:
• α) Εφόσον το διάγραμμα x - t είναι ευθεία γραμμή, το κινητό εκτελεί Ευθύγραμμη Ομαλή Κίνηση (Ε.Ο.Κ.).
• β) Η ταχύτητα είναι: v = x / t = 40 m / 4 s = 10 m/s.
• γ) Αφού η ταχύτητα είναι σταθερή (10 m/s), στα 6 s θα βρίσκεται στη θέση: x = v · t = 10 · 6 = 60 m.

4. Σύγκριση Κινητών Α και Β:
• α) Μεγαλύτερη ταχύτητα έχει το Αυτοκίνητο Α, διότι η ευθεία του έχει μεγαλύτερη κλίση (είναι πιο απότομη).
• β) Μεγαλύτερη απόσταση στα 5 s θα έχει διανύσει το Αυτοκίνητο Α, διότι κινείται γρηγορότερα.