Рассмотрим возможные случаи движения точки и проанализируем выведенные выше формулы для касательного и нормального ускорений.
Равномерное прямолинейное движение характеризуется тем, что скорость движения точки М постоянна (v = const), а радиус кривизны траектории ее движения равен бесконечности (рис.а).
В этом случае касательное ускорение равно нулю, так как модуль скорости не изменяется (у = const),
Нормальное ускорение также равно нулю
Значит, и полное ускорение движения точки равно нулю
а = 0
Равномерное криволинейное движение характеризуется тем, что численное значение скорости постоянно (v = const), скорость меняется лишь по направлению. В этом случае касательное ускорение равно нулю, так как v = const(рис.б),
а нормальное ускорение не равно нулю, так как r — конечная величина.
Полное ускорение при равномерном криволинейном движении равно нормальному ускорению.
Неравномерное прямолинейное движение характеризуется тем, что численное значение скорости движения точки (рис.в) изменяется, а радиус кривизны траектории движения точки r равен бесконечности. Поэтому касательное ускорение здесь не равно нулю:
а нормальное ускорение равно нулю:
Следовательно, полное ускорение точки при неравномерном прямолинейном движении равно касательному ускорению.
Неравномерное криволинейное движение(рис.г)
характеризуется тем, что численное значение скорости движения точки Мизменяется, а радиус кривизны траектории ее движения — конечная величина. В этом случае касательное ускорение не равно нулю:
и нормальное ускорение также не равно нулю:
Следовательно, полное ускорение при неравномерном криволинейном движении складывается геометрически из касательного и нормального ускорений, т. е.
Когда значение касательного ускорения постоянно, движение точки называется равнопеременным. Равнопеременное движение может быть равномерно-ускоренным и равномерно-замедленным, в зависимости от того, увеличивается или уменьшается численное значение скорости. Ускорения можно определить через значения скорости в начале и в конце произвольного промежутка времени:
откуда
При равномерно-ускоренном движении ускорение считается положительным, а при равномерно-замедленном — отрицательным.
Перемещение точки при равнопеременном движении определяется по уравнению:
Примером равномерно-ускоренного движения может служить свободное падение тела. Ускорение свободного падения обозначается буквой g. Опытом установлено, что это ускорение составляет вблизи поверхности Земли в среднем 9,81 м/с^2.