Page 26 - Производная

Таким образом, если a x > 0, то проекция скорости v x возрастает вне зависимости от того,
в каком направлении движется тело.

2. Вектор ускорения ~a направлен противоположно оси X (рис. 19). Проекция ускорения на
ось X отрицательна: a x < 0.

~a
X

Рис. 19. a x < 0

В данном случае скорость изменяется в отрицательном направлении оси X. А именно:

• Если тело движется вправо (v x > 0), то оно тормозит: скорость тела по модулю
уменьшается. Проекция скорости v x при этом также уменьшается.
• Если тело движется влево (v x < 0), то оно разгоняется: скорость тела по модулю уве-
личивается. Но проекция скорости v x , будучи отрицательной, при этом уменьшается.

Таким образом, если a x < 0, то проекция скорости v x убывает, и опять-таки вне зависи-
мости от того, в каком направлении движется тело.

Обнаруженная в этих примерах связь знака проекции ускорения a x с возрастанием (убыва-
нием) проекции скорости v x приводит нас к нужной модификации формулы (34):

dv x
a x = = ˙v x . (35)
dt
Проекция ускорения a x является производной проекции скорости v x . Вспомним, что v x в
свою очередь является производной координаты x. Поэтому проекция ускорения a x это вто-
рая производная координаты x:
a x = ¨x. (36)

Пример. Ещё раз вернёмся к примеру (26):

x = 1 + 12t − 3t 2

(координата измеряется в метрах, время в секундах). Последовательно дифференцируя два
раза, получаем:

v x = ˙x = 12 − 6t,
a x = ˙v x = −6.

2
Как видим, ускорение постоянно по модулю и равно 6 м/с . Направлено ускорение в сторону,
противоположную оси X.
Приведённый пример есть случай равноускоренного движения, при котором модуль и на-
правление ускорения неизменны (или, короче говоря, ~a = const). Равноускоренное движение
один из важнейших и часто встречающихся видов движения в механике.
Из данного примера нетрудно понять, что при равноускоренном движении проекция скоро-
сти является линейной функцией времени, а координата квадратичной функцией.

Пример. Рассмотрим более экзотический случай:

3
2
x = 2 + 3t − 4t + 5t .
26