Grafiskās metodes pielietojums mehānikas uzdevumu risināšanā

Izvēloties zinātniski pētnieciskā darba tematu, izvēlējos rakstīt darbu fizikā par grafiskās metodes pielietojumu uzdevumu risināšanā. Darba galvenais mērķis ir pierādīt, ka, izmantojot grafisko metodi, risināt uzdevumus ir daudz ātrāk, ērtāk un arī vieglāk. Otrais mērķis, izvēloties tieši šo tematu, bija vairāk apgūt šo risināšanas veidu. Grafisko metodi izmanto ne tikai mehānikā, bet arī citās fizikas nozarēs, tāpēc ļoti lietderīgi zināt kā to pielieto.
Darba gaitā teorētiskajā daļā aprakstīšu kustību veidus, kuru uzdevumu risināšanā pielieto grafisko metodi. Praktiskajā daļā risināšu uzdevumus, ar ko arī parādīšu atšķirību starp analītisko un grafisko metodi. Mēģināšu atrisināt uzdevumus, kurus bez grafiku palīdzības atrisināt nevar.
Vienmērīga taisnlīnijas kustība ir visvienkāršākā mehānikas kustība, kurā ķermeņa kustības trajektorija izraudzītajā atskaites sistēmā ir taisne. Ķermeņa kustības vidējais vektoriālais ātrums vienlaikus ir arī momentānais ātrums, un tā virziens kustības laikā nemainās. Analizējot šo kustību, uzskaitīsim kustībā esošos ķermeņus par materiāliem punktiem.
Par vienmērīgu taisnlīnijas kustību sauc kustību, kuras trajektorija ir taisne un kurā ķermenis jebkuros vienādos laika intervālos veic vienādus pārvietojumus.
Eksperimentālai kustības izpētei izraugās secīgus laika intervālus t1 , t2 ,t3, …. tn
Un katrā no tiem izmēra ķermeņa veiktā pārvietojuma moduli s1, s2, s3, …, sn.
Tas nozīmē, ka pārvietojums attiecībā pret laika intervālu, kādā veikts šis pārvietojums, šai kustībai ir nemainīgs lielums, un tādēļ to uzskata par kustības raksturlielumu. Tātad var secināt, ka vienmērīgā taisnlīnijas kustībā veiktais pārvietojums s ir tieši proporcionāls laika intervālam
t = t – t0 = t – 0 = t, kur t0 = 0 ir laika skaitīšanas sākummoments. Tātad s~t . ja starp šiem lielumiem pastāv tiešā proporcionalitāte, tad var pāriet uz matemātisko vienādību ar proporcionalitātes koeficientu: s=kt. Šajā gadījumā proporcionalitātes koeficients ir ātrums : k=v. Turklāt tas ir gan vidējais skalārais lielums, gan arī momentānais ātrums. No tā var iegūt kustības vienādojumu – pārvietojums atkarība no kustības laika t : (pārvietojums un ātrums ir vektoriālie lielumi) …