Průměrná rychlost pohybu

Ačkoliv se žáci (resp. studenti) s rovnoměrným pohybem v praxi příliš často nesetkají, je tento typ pohybu nejen pro mechaniku velmi důležitý. Žáci (resp. studenti) se při studiu rovnoměrného pohybu seznámí s grafy, které se běžně používají při popisu nejen fyzikálních závislostí, naučí se tyto grafy správně interpretovat a získají i základní dovednosti při řešení fyzikálních úloh. Tyto dovednosti později využijí při řešení složitějších úloh jak ve fyzice, tak v dalších předmětech nebo v běžném životě.

Rovnoměrný pohyb je nejjednodušším typem pohybu, s nímž se žáci na střední škole seznamují. Mnozí z nich znají tento pohyb a jeho základní vlastnosti ze základní školy, a to včetně vztahu `v = s/t` . Řada žáků ale tento vztah neumí vysvětlit a neví, co jednotlivé symboly, které jsou v něm použity, znamenají. A ani ti, kteří vědí, co použité symboly znamenají, nejsou mnohdy schopní vysvětlit, za jakých podmínek lze uvedený vztah použít.

Při probírání rovnoměrného pohybu se snažím žáky upozornit, že tento typ pohybu je pouhým zjednodušením skutečných pohybů. Důvody, proč se s tímto pohybem v praxi nemůžeme setkat (resp. proč je jeho realizace např. při školních experimentech velmi náročná), žáci většinou vymyslí sami: rovnoměrný pohyb hmotného bodu (tj. pohybový stav, kdy se hmotný bod pohybuje rychlostí o stálé velikosti) je rušen silami, které na pohybující se hmotný bod působí (třecí síly, odporová síla vzduchu, …). Přesto je nutné, aby se žáci s tímto pohybem seznámili a pochopili jeho vlastnosti. Nejen proto, že tento typ pohybu je na popis velmi jednoduchý a že se tedy mohou naučit pracovat s fyzikálními pojmy, grafy, tabulkami,… popisujícími tento typ pohybu, ale také proto, že v některých pokročilejších partiích fyziky je tento pohyb velmi důležitý (např. ve speciální teorii relativity).

Skutečnému pohybu se lze v nejjednodušším případě přiblížit tak, že daný pohyb složíme z více částí na sebe navazujících rovnoměrných pohybů. Ačkoliv zatím bez definice zrychlení a jeho započítání do dané úlohy, přiblížíme se tím v praxi realizovaným pohybům. A u skutečných pohybů i u takto složených pohybů má smysl mluvit o průměrné rychlosti. A přestože se žáky pečlivě a detailně diskutujeme o vztahu rychlosti okamžité a průměrné a o tom, jak tyto dva typy rychlosti definovat, stále se najdou tací, kteří průměrnou rychlost chápou odlišně.