Tananing tezlanishini qanday aniqlash mumkin. To'g'ri chiziqli bir tekis tezlashtirilgan harakat uchun formulalar

Tezlashtirish- jismning (moddiy nuqtaning) harakat tezligini qanchalik tez o'zgartirishini tavsiflovchi fizik vektor miqdori. Tezlanish moddiy nuqtaning muhim kinematik xarakteristikasidir.

Harakatning eng oddiy turi - bu to'g'ri chiziqdagi bir tekis harakat, bunda tananing tezligi doimiy bo'lib, tana har qanday teng vaqt oralig'ida bir xil yo'lni bosib o'tadi.

Ammo aksariyat harakatlar notekis. Ba'zi joylarda tananing tezligi kattaroq, boshqalarida esa kamroq. Mashina harakatlana boshlaganda, u tezroq va tezroq harakat qiladi. va to'xtaganda u sekinlashadi.

Tezlashtirish tezlikning o'zgarish tezligini tavsiflaydi. Agar, masalan, tananing tezlashishi 5 m / s 2 bo'lsa, bu har soniyada tananing tezligi 5 m / s ga o'zgaradi, ya'ni 1 m / s 2 tezlashishiga qaraganda 5 baravar tezroq. .

Agar jismning notekis harakatdagi tezligi har qanday teng vaqt oralig'ida teng o'zgarsa, harakat deyiladi. bir xilda tezlashtirilgan.

SI tezlashuv birligi - bu har soniyada tananing tezligi 1 m / s ga, ya'ni sekundiga metrga o'zgargan tezlanish. Ushbu birlik 1 m / s2 deb belgilangan va "sekundiga metr kvadrat" deb ataladi.

Tezlik kabi, tananing tezlashishi nafaqat xarakterlanadi raqamli qiymat, balki yo'nalish ham. Demak, tezlanish ham vektor miqdordir. Shuning uchun, rasmlarda u o'q sifatida tasvirlangan.

Agar bir tekis tezlashtirilgan chiziqli harakat paytida jismning tezligi oshsa, u holda tezlanish tezlik bilan bir xil yo'nalishda yo'naltiriladi (a-rasm); agar berilgan harakat vaqtida tananing tezligi pasaysa, u holda tezlanish teskari yo'nalishga yo'naltiriladi (b-rasm).

O'rtacha va oniy tezlashuv

Moddiy nuqtaning ma'lum vaqt oralig'idagi o'rtacha tezlashishi bu vaqt davomida sodir bo'lgan tezligi o'zgarishining ushbu intervalning davomiyligiga nisbati:

\(\lt\vec a\gt = \dfrac (\Delta \vec v) (\Delta t) \)

Moddiy nuqtaning vaqtning ma'lum bir nuqtasida bir lahzali tezlashishi uning o'rtacha tezlanishining \(\Delta t \to 0\) da chegarasidir. Funktsiya hosilasining ta'rifini yodda tutgan holda, lahzali tezlanishni tezlikning vaqtga nisbatan hosilasi sifatida aniqlash mumkin:

\(\vec a = \dfrac (d\vec v) (dt) \)

Tangensial va normal tezlanish

Agar tezlikni \(\vec v = v\hat \tau \) shaklida yozsak, bu erda \(\hat \tau \) harakat traektoriyasiga teginishning birlik birligidir, u holda (ikki o'lchovli koordinatada) tizimi):

\(\vec a = \dfrac (d(v\hat \tau)) (dt) = \)

\(= \dfrac (dv) (dt) \hat \tau + \dfrac (d\hat \tau) (dt) v =\)

\(= \dfrac (dv) (dt) \hat \tau + \dfrac (d(\cos\theta\vec i + sin\theta \vec j)) (dt) v =\)

\(= \dfrac (dv) (dt) \hat \tau + (-sin\theta \dfrac (d\theta) (dt) \vec i + cos\theta \dfrac (d\theta) (dt) \vec j))v\)

\(= \dfrac (dv) (dt) \hat \tau + \dfrac (d\theta) (dt) v \hat n \),

bu erda \(\teta \) - tezlik vektori va x o'qi orasidagi burchak; \(\shapka n \) - tezlikka perpendikulyar birlik birligi.

Shunday qilib,

\(\vec a = \vec a_(\tau) + \vec a_n \),

Qayerda \(\vec a_(\tau) = \dfrac (dv) (dt) \hat \tau \)- tangensial tezlanish, \(\vec a_n = \dfrac (d\theta) (dt) v \hat n \)- normal tezlashuv.

Tezlik vektori harakat trayektoriyasiga teginish yoʻnaltirilganligini hisobga olsak, u holda \(\hat n \) traektoriyaning egrilik markaziga yoʻnaltirilgan harakat trayektoriyasiga nisbatan normalning birligi hisoblanadi. Shunday qilib, normal tezlanish traektoriyaning egrilik markaziga yo'naltiriladi, tangensial tezlanish esa unga tangensialdir. Tangensial tezlanish tezlik kattaligining oʻzgarish tezligini, normal tezlanish esa uning yoʻnalishidagi oʻzgarish tezligini tavsiflaydi.

Har bir vaqt momentida egri chiziqli traektoriya bo'ylab harakatni traektoriyaning egrilik markazi atrofida aylanish sifatida ifodalash mumkin. burchak tezligi\(\omega = \dfrac v r \) , bu erda r - traektoriyaning egrilik radiusi. Unday bo `lsa

\(a_(n) = \omega v = (\omega)^2 r = \dfrac (v^2) r \)

Tezlashtirishni o'lchash

Tezlashtirish soniyada metrda (bo'lingan) ikkinchi quvvatga (m / s2) o'lchanadi. Tezlanishning kattaligi, agar jism doimiy ravishda shunday tezlanish bilan harakat qilsa, uning tezligi vaqt birligida qanchalik o'zgarishini aniqlaydi. Masalan, 1 m/s 2 tezlanish bilan harakatlanayotgan jism o'z tezligini har soniyada 1 m/s ga o'zgartiradi.

Tezlashtirish birliklari

• sekundiga metr kvadrat, m/s², SIdan olingan birlik
• sekundiga santimetr kvadrat, sm/s², GHS tizimining olingan birligi

Brauzeringizda Javascript o‘chirib qo‘yilgan.
Hisob-kitoblarni amalga oshirish uchun ActiveX boshqaruvlarini yoqishingiz kerak!

Bir tekis tezlashtirilgan harakat- bu vektori kattalik va yo'nalishda o'zgarmaydigan tezlanish bilan harakat. Bunday harakatga misollar: tepadan dumalab ketayotgan velosiped; gorizontalga burchak ostida tashlangan tosh.

Keling, oxirgi ishni batafsil ko'rib chiqaylik. Traektoriyaning istalgan nuqtasida toshga g → tortishishning tezlashishi ta'sir qiladi, bu kattalikda o'zgarmaydi va har doim bir yo'nalishga yo'naltiriladi.

Gorizontalga burchak ostida tashlangan jismning harakatini vertikal va gorizontal o'qlarga nisbatan harakatlar yig'indisi sifatida ifodalash mumkin.

X o'qi bo'ylab harakat bir xil va to'g'ri chiziqli, Y o'qi bo'ylab esa bir xil tezlashtirilgan va to'g'ri chiziqli. Tezlik va tezlanish vektorlarining o'qdagi proyeksiyalarini ko'rib chiqamiz.

Bir tekis tezlashtirilgan harakatdagi tezlik formulasi:

Bu yerda v 0 - jismning dastlabki tezligi, a = c o n s t - tezlanish.

Grafikda bir tekis tezlashtirilgan harakatda v (t) bog'liqligi to'g'ri chiziq ko'rinishiga ega ekanligini ko'rsatamiz.

Tezlanishni tezlik grafigining qiyaligi bilan aniqlash mumkin. Yuqoridagi rasmda tezlanish moduli ABC uchburchak tomonlari nisbatiga teng.

a = v - v 0 t = B C A C

b burchagi qanchalik katta bo'lsa, vaqt o'qiga nisbatan grafikning qiyaligi (tikligi) shunchalik katta bo'ladi. Shunga ko'ra, tananing tezlashishi qanchalik katta.

Birinchi grafik uchun: v 0 = - 2 m s; a = 0,5 m s 2.

Ikkinchi grafik uchun: v 0 = 3 m s; a = - 1 3 m s 2.

Ushbu grafikdan foydalanib, t vaqt ichida tananing siljishini ham hisoblashingiz mumkin. Buni qanday qilish kerak?

Grafikda kichik ∆ t vaqt davrini ajratib ko'rsatamiz. Faraz qilamizki, u shunchalik kichikki, ∆t vaqt davomidagi harakatni ∆t oraliqning o'rtasida tananing tezligiga teng tezlikda bir tekis harakat deb hisoblash mumkin. U holda, ∆ t vaqt ichida ∆ s siljishi ∆ s = v ∆ t ga teng bo'ladi.

Butun t vaqtini cheksiz kichik ∆ t oraliqlarga ajratamiz. t vaqtidagi siljish O D E F trapetsiyaning maydoniga teng.

s = O D + E F 2 O F = v 0 + v 2 t = 2 v 0 + (v - v 0) 2 t.

Biz bilamizki, v - v 0 = a t, shuning uchun tanani harakatlantirishning yakuniy formulasi quyidagi shaklni oladi:

s = v 0 t + a t 2 2

Vaqtning ma'lum bir momentida tananing koordinatasini topish uchun tananing boshlang'ich koordinatasiga siljishni qo'shish kerak. Bir tekis tezlashtirilgan harakat paytida koordinatalarning o'zgarishi bir tekis tezlashtirilgan harakat qonunini ifodalaydi.

Bir tekis tezlashtirilgan harakat qonuni

Bir tekis tezlashtirilgan harakat qonuni

y = y 0 + v 0 t + a t 2 2.

Bir tekis tezlashtirilgan harakatni tahlil qilishda yuzaga keladigan yana bir keng tarqalgan muammo bu boshlang'ich va yakuniy tezliklar va tezlanishning berilgan qiymatlari bo'yicha siljishni topishdir.

Yuqorida yozilgan tenglamalardan t ni chiqarib tashlab, ularni yechish orqali biz quyidagilarga erishamiz:

s = v 2 - v 0 2 2 a.

Ma'lum bo'lgan boshlang'ich tezlik, tezlanish va siljishdan foydalanib, tananing oxirgi tezligini topish mumkin:

v = v 0 2 + 2 a s.

v 0 = 0 s = v 2 2 a va v = 2 a s uchun

Muhim!

Ifodalar tarkibiga kiruvchi v, v 0, a, y 0, s miqdorlar algebraik kattaliklardir. Harakatning tabiatiga va muayyan vazifani bajarish sharoitida koordinata o'qlarining yo'nalishiga qarab, ular ijobiy va salbiy qiymatlarni olishlari mumkin.

Agar siz matnda xatolikni sezsangiz, uni belgilang va Ctrl+Enter tugmalarini bosing

Harakatlana boshlaganda va avtomobil tormozlanganda spidometr ko'rsatkichlari qanday o'zgaradi?
Qaysi jismoniy miqdor tezlikning o'zgarishini xarakterlaydi?

Jismlar harakat qilganda, ularning tezligi odatda kattalik yoki yo'nalish bo'yicha yoki bir vaqtning o'zida ham kattalik, ham yo'nalish bo'yicha o'zgaradi.

Muz ustida sirpanish tezligi vaqt o'tishi bilan to'liq to'xtaguncha pasayadi. Agar siz toshni olib, barmoqlaringizni ochsangiz, tosh yiqilib, uning tezligi asta-sekin ortadi. Silliqlash g'ildiragining aylanasidagi har qanday nuqtaning tezligi, vaqt birligida doimiy aylanishlar soniga ega, faqat yo'nalish bo'yicha o'zgaradi, kattaligi doimiy bo'lib qoladi (1.26-rasm). Agar siz toshni ufqqa burchak ostida tashlasangiz, uning tezligi ham kattalikda, ham yo'nalishda o'zgaradi.

Tananing tezligining o'zgarishi juda tez (miltiqdan otilganda o'qning o'q ichidagi harakati) yoki nisbatan sekin (poezdning jo'nab ketgandagi harakati) sodir bo'lishi mumkin.

Tezlikning o'zgarish tezligini tavsiflovchi fizik miqdor deyiladi tezlashuv.

Nuqtaning egri chiziqli va notekis harakati holatini ko'rib chiqamiz. Bunday holda, uning tezligi vaqt o'tishi bilan ham kattalik, ham yo'nalish bo'yicha o'zgaradi. Vaqtning qaysidir momentida t nuqta M pozitsiyani egallab, tezlikka ega bo'lsin (1.27-rasm). Dt vaqtdan keyin nuqta M 1 pozitsiyasini egallaydi va 1 tezlikka ega bo'ladi. Dt 1 vaqt ichida tezlikning o'zgarishi D 1 = 1 - ga teng. Vektorni ayirish vektorga 1 vektor (-) qo'shish orqali amalga oshirilishi mumkin:

D 1 = 1 - = 1 + (-).

Vektor qo'shish qoidasiga ko'ra, tezlikni o'zgartirish vektori D 1 1.28-rasmda ko'rsatilganidek, 1 vektorning boshidan vektorning oxirigacha (-) yo'naltiriladi.

D 1 vektorini Dt 1 vaqt oralig'iga bo'lib, D 1 tezlikni o'zgartirish vektori bilan bir xil yo'naltirilgan vektorni olamiz. Bu vektor nuqtaning Dt 1 vaqt oralig'idagi o'rtacha tezlashishi deyiladi. Uni sr1 bilan belgilab, biz yozamiz:

Bir lahzali tezlik ta'rifiga o'xshab, biz aniqlaymiz oniy tezlashuv. Buning uchun endi nuqtaning kichikroq va kichikroq vaqt oralig‘idagi o‘rtacha tezlanishlarini topamiz:

Vaqt davri Dt kamayishi bilan D vektor kattaligi kamayib, yo'nalishini o'zgartiradi (1.29-rasm). Shunga ko'ra, o'rtacha tezlanishlar ham kattaligi va yo'nalishi bo'yicha o'zgaradi. Ammo Dt vaqt oralig'i nolga moyil bo'lganligi sababli, tezlik o'zgarishining vaqt o'zgarishiga nisbati uning chegaraviy qiymati sifatida ma'lum bir vektorga intiladi. Mexanikada bu miqdor nuqtaning ma'lum vaqt momentidagi tezlashishi yoki oddiy tezlanish deb ataladi va .

Nuqtaning tezlashishi - bu o'zgarish sodir bo'lgan Dt vaqt davriga D tezligi o'zgarishining nisbati chegarasi, chunki Dt nolga intiladi.

Tezlanish D tezlikning o'zgarish vektori Dt vaqt oralig'i nolga moyil bo'lganidek yo'naltiriladi. Tezlik yo'nalishidan farqli o'laroq, tezlanish vektorining yo'nalishini nuqtaning traektoriyasini va nuqtaning traektoriya bo'ylab harakat yo'nalishini bilish orqali aniqlash mumkin emas. Kelajakda oddiy misollar to'g'ri chiziqli va egri chiziqli harakat paytida nuqtaning tezlanish yo'nalishini qanday aniqlash mumkinligini ko'rib chiqamiz.

Umumiy holatda tezlanish tezlik vektoriga burchakka yo'naltiriladi (1.30-rasm). Umumiy tezlanish tezlikning kattaligi va yo'nalishi bo'yicha o'zgarishini tavsiflaydi. Ko'pincha jami tezlanish ikkita tezlanishning vektor yig'indisiga teng deb hisoblanadi - tangensial (k) va markazlashtirilgan (cs). Tangensial tezlanish k tezlikning kattalikdagi o'zgarishini tavsiflaydi va harakat traektoriyasiga tangensial yo'naltiriladi. Markazga boradigan tezlanish cs tezlikning yo'nalishdagi va tangensga perpendikulyar o'zgarishini, ya'ni ma'lum bir nuqtada traektoriyaning egrilik markaziga yo'naltirilganligini tavsiflaydi. Kelajakda ikkita maxsus holatni ko'rib chiqamiz: nuqta to'g'ri chiziq bo'ylab harakat qiladi va tezlik faqat mutlaq qiymatda o'zgaradi; nuqta aylana bo'ylab bir xilda harakat qiladi va tezlik faqat yo'nalishda o'zgaradi.

Tezlashtirish birligi.

Nuqtaning harakati ham o'zgaruvchan, ham doimiy tezlanish bilan sodir bo'lishi mumkin. Agar nuqtaning tezlanishi doimiy bo'lsa, tezlik o'zgarishining bu o'zgarish sodir bo'lgan vaqt davriga nisbati har qanday vaqt oralig'ida bir xil bo'ladi. Shuning uchun, Dt bilan ixtiyoriy vaqt davrini va bu davrdagi tezlikning o'zgarishini D bilan belgilab, biz yozishimiz mumkin:

Vaqt davri Dt musbat miqdor bo'lganligi sababli, bu formuladan kelib chiqadiki, agar nuqta tezlanishi vaqt o'tishi bilan o'zgarmasa, u holda tezlikni o'zgartirish vektori kabi yo'naltiriladi. Shunday qilib, agar tezlanish doimiy bo'lsa, uni vaqt birligidagi tezlikning o'zgarishi deb talqin qilish mumkin. Bu tezlashtirish moduli birliklarini va uning proyeksiyalarini belgilash imkonini beradi.

Tezlashtirish moduli uchun ifodani yozamiz:

Bundan kelib chiqadiki:
tezlikni o'zgartirish vektorining moduli vaqt birligida bir marta o'zgarsa, tezlashtirish moduli son jihatdan bittaga teng bo'ladi.
Agar vaqt soniyalarda o'lchansa va tezlik sekundiga metrlarda o'lchanadigan bo'lsa, u holda tezlanish birligi m/s 2 (sekundiga metr kvadrat).

Ko'chish (kinematikada) - tanlangan mos yozuvlar tizimiga nisbatan fizik jismning fazodagi joylashuvining o'zgarishi. Ushbu o'zgarishni tavsiflovchi vektorga siljish ham deyiladi. U qo'shilish xususiyatiga ega.

Tezlik (ko'pincha ingliz tezligidan yoki frantsuz vitessidan belgilanadi) vektor jismoniy miqdor bo'lib, u tanlangan mos yozuvlar tizimiga (masalan, burchak tezligi) nisbatan kosmosdagi moddiy nuqtaning harakat tezligi va yo'nalishini tavsiflaydi.

Tezlanish (odatda nazariy mexanikada belgilanadi) tezlikning vaqtga nisbatan hosilasi bo'lib, nuqta (jism) vaqt birligida harakatlanayotganda tezlik vektori qanchalik o'zgarishini ko'rsatadigan vektor miqdori (ya'ni tezlanish nafaqat o'zgarishni hisobga oladi) tezlikning kattaligida, balki uning yo'nalishlarida ham).

Tangensial (tangensial) tezlanish- bu harakat traektoriyasining ma'lum bir nuqtasida traektoriyaga teginish bo'ylab yo'naltirilgan tezlanish vektorining komponenti. Tangensial tezlanish egri chiziqli harakat paytida tezlik modulining o'zgarishini tavsiflaydi.

Guruch. 1.10. Tangensial tezlanish.

Tangensial tezlanish vektorining yo'nalishi t (1.10-rasmga qarang) chiziqli tezlik yo'nalishiga to'g'ri keladi yoki unga qarama-qarshidir. Ya'ni, tangensial tezlanish vektori tananing traektoriyasi bo'lgan tangens doira bilan bir xil o'qda yotadi.

Oddiy tezlashuv

Oddiy tezlashuv- jism traektoriyasining ma'lum bir nuqtasida harakat traektoriyasiga normal bo'ylab yo'naltirilgan tezlanish vektorining komponenti. Ya'ni, normal tezlanish vektori harakatning chiziqli tezligiga perpendikulyar (1.10-rasmga qarang). Oddiy tezlanish tezlikning yo'nalishdagi o'zgarishini tavsiflaydi va n harfi bilan belgilanadi. Vektor normal tezlashuv traektoriyaning egrilik radiusi bo'ylab yo'naltirilgan.

To'liq tezlashtirish

To'liq tezlashtirish egri chiziqli harakatda vektor qo'shish qoidasiga ko'ra tangensial va normal tezlanishlardan iborat bo'lib, quyidagi formula bilan aniqlanadi:

(to'rtburchak to'rtburchak uchun Pifagor teoremasiga ko'ra).

Umumiy tezlanish yo'nalishi vektor qo'shish qoidasi bilan ham aniqlanadi:

Kuch. Og'irligi. Nyuton qonunlari.

Kuch - bu boshqa jismlarning, shuningdek maydonlarning ma'lum jismga ta'sirining intensivligini o'lchovi bo'lgan vektor fizik miqdori. Massiv jismga qo'llaniladigan kuch uning tezligining o'zgarishiga yoki unda deformatsiyalarning paydo bo'lishiga olib keladi.

Massa (yunoncha mōa) - skalyar fizik kattalik, fizikadagi eng muhim miqdorlardan biri. Dastlab (XVII-XIX asrlar) u jismoniy ob'ektdagi "materiya miqdori" ni tavsiflaydi, o'sha davr g'oyalariga ko'ra, ob'ektning qo'llaniladigan kuchga (inertsiya) qarshi turish qobiliyati ham, tortishish xususiyatlari ham - og'irligiga bog'liq edi. "Energiya" va "momentum" tushunchalari bilan chambarchas bog'liq (ko'ra zamonaviy g'oyalar- massa tinch energiyaga teng).

Nyutonning birinchi qonuni

Inertial deb ataladigan bunday mos yozuvlar tizimlari mavjud bo'lib, ular mavjud bo'lmaganda moddiy nuqtaga nisbatan tashqi ta'sirlar tezligining kattaligi va yo'nalishini cheksiz saqlaydi.

Nyutonning ikkinchi qonuni

Inertial sanoq sistemasida moddiy nuqta oladigan tezlanish unga tatbiq etilgan barcha kuchlarning natijasiga toʻgʻridan-toʻgʻri proportsional va uning massasiga teskari proportsionaldir.

Nyutonning uchinchi qonuni

Moddiy nuqtalar bir-biriga bir xil tabiatdagi kuchlar bilan juft bo'lib ta'sir qiladi, bu nuqtalarni bog'laydigan to'g'ri chiziq bo'ylab yo'naltirilgan, kattaligi teng va yo'nalishda qarama-qarshi:

Puls. Impulsning saqlanish qonuni. Elastik va elastik ta'sirlar.

Impuls (harakat miqdori) - jismning mexanik harakati o'lchovini tavsiflovchi vektor fizik miqdor. Klassik mexanikada jismning impulsi shu jismning massasi m va uning tezligi v ko‘paytmasiga teng, impuls yo‘nalishi tezlik vektori yo‘nalishiga to‘g‘ri keladi:

Impulsning saqlanish qonuni (Momentumning saqlanish qonuni) yopiq sistemaning barcha jismlari (yoki zarralari) impulslarining vektor yig‘indisi doimiy qiymat ekanligini bildiradi.

Klassik mexanikada impulsning saqlanish qonuni odatda Nyuton qonunlari natijasida kelib chiqadi. Nyuton qonunlaridan shuni ko'rsatish mumkinki, bo'sh fazoda harakatlanayotganda impuls vaqt bo'yicha saqlanib qoladi va o'zaro ta'sir mavjud bo'lganda uning o'zgarish tezligi qo'llaniladigan kuchlar yig'indisi bilan belgilanadi.

Har qanday asosiy saqlanish qonunlari singari, impulsning saqlanish qonuni ham asosiy simmetriyalardan birini - fazoning bir xilligini tavsiflaydi.

Mutlaqo noelastik ta'sir jismlar bir-biri bilan bog'lanib (bir-biriga yopishib) va bir jism sifatida uzoqroq harakatlanadigan bunday ta'sir o'zaro ta'siri deb ataladi.

To'liq elastik bo'lmagan to'qnashuvda mexanik energiya saqlanmaydi. U qisman yoki to'liq jismlarning ichki energiyasiga aylanadi (isitish).

Mutlaqo elastik ta'sir jismlar sistemasining mexanik energiyasi saqlanadigan to'qnashuv deyiladi.

Ko'p hollarda atomlar, molekulalar va elementar zarrachalarning to'qnashuvi mutlaqo elastik ta'sir qonunlariga bo'ysunadi.

Mutlaq elastik ta'sir bilan impulsning saqlanish qonuni bilan bir qatorda mexanik energiyaning saqlanish qonuni ham qondiriladi.

4. Mexanik energiyaning turlari. Ish. Quvvat. Energiyani tejash qonuni.

Mexanikada energiyaning ikki turi mavjud: kinetik va potentsial.

Kinetik energiya har qanday erkin harakatlanuvchi jismning mexanik energiyasi bo'lib, u to'liq to'xtab qolganda sekinlashishi mumkin bo'lgan ish bilan o'lchanadi.

Shunday qilib, translyatsion harakatlanuvchi jismning kinetik energiyasi bu jism massasining tezligi kvadratiga ko'paytmasining yarmiga teng:

Potensial energiya - bu jismlar tizimining mexanik energiyasi, ularning nisbiy holati va ular orasidagi o'zaro ta'sir kuchlarining tabiati bilan belgilanadi. Raqamli ma'noda, tizimning berilgan holatidagi potentsial energiyasi, tizimni ushbu holatdan potentsial energiya shartli ravishda nolga teng deb qabul qilingan joyga ko'chirishda tizimga ta'sir qiluvchi kuchlar tomonidan bajariladigan ishga tengdir (E. n = 0). "Potentsial energiya" tushunchasi faqat konservativ tizimlar uchun amal qiladi, ya'ni. ta'sir qiluvchi kuchlarning ishi faqat tizimning boshlang'ich va oxirgi pozitsiyalariga bog'liq bo'lgan tizimlar.

Shunday qilib, og'irligi P yuk uchun h balandlikka ko'tarilgan, potentsial energiya E n = Ph ga teng bo'ladi (h = 0 da E n = 0); prujinaga biriktirilgan yuk uchun E n = kDl 2 / 2, bu erda Dl bahorning cho'zilishi (siqilishi), k - uning qattiqlik koeffitsienti (l = 0 da E n = 0); Umumjahon tortishish qonuniga ko'ra tortilgan massalari m 1 va m 2 bo'lgan ikkita zarra uchun, , bu erda g - tortishish doimiysi, r - zarralar orasidagi masofa (r → ∞ da E n = 0).

Mexanikadagi "ish" atamasi ikkita ma'noga ega: kuch 90 ° dan boshqa burchak ostida harakat qiladigan jismni harakatga keltiradigan jarayon sifatida ish; ish - kuch, siljish va kuch yo'nalishi va siljish orasidagi burchak kosinusining mahsulotiga teng bo'lgan jismoniy miqdor:

Tana inersiya bilan harakat qilganda (F = 0), harakat bo'lmaganda (s = 0) yoki harakat va kuch orasidagi burchak 90 ° (cos a = 0) bo'lganda ish nolga teng. SI ish birligi joule (J) dir.

1 joul - jism kuchning ta'sir chizig'i bo'ylab 1 m harakat qilganda 1 N kuchning bajargan ishidir. Ish tezligini aniqlash uchun "kuch" qiymati kiritiladi.

Quvvat - ma'lum vaqt davomida bajarilgan ishlarning ushbu vaqtga nisbatiga teng bo'lgan jismoniy miqdor.

Muayyan vaqt davomida o'rtacha quvvat ajratiladi:

va ma'lum bir vaqtda oniy quvvat:

Ish energiya o'zgarishining o'lchovi bo'lganligi sababli, quvvatni tizim energiyasining o'zgarish tezligi sifatida ham aniqlash mumkin.

SI quvvat birligi vatt bo'lib, soniyaga bo'lingan bir joulga teng.

Energiyaning saqlanish qonuni tabiatning asosiy qonuni bo'lib, empirik tarzda o'rnatilgan bo'lib, u izolyatsiyalangan fizik tizim uchun tizim parametrlarining funktsiyasi bo'lgan va energiya deb ataladigan skalyar fizik miqdor kiritilishi mumkinligini aytadi. vaqt. Energiyaning saqlanish qonuni muayyan miqdor va hodisalarga taalluqli emas, balki hamma joyda va har doim amal qiladigan umumiy qonuniyatni aks ettirgani uchun uni qonun emas, balki energiyaning saqlanish tamoyili deyish mumkin.

Tana doimiy edi va tana har qanday teng vaqt oralig'ida bir xil yo'llarni bosib o'tdi.

Aksariyat harakatlarni bir xil deb hisoblash mumkin emas. Tananing ba'zi joylarida tezlik pastroq bo'lishi mumkin, boshqalarida esa yuqori bo'lishi mumkin. Masalan, stansiyadan chiqib ketayotgan poyezd tezroq va tez harakatlana boshlaydi. Stansiyaga yaqinlashganda, u, aksincha, sekinlashadi.

Keling, tajriba qilaylik. Keling, aravaga tomizgichni o'rnatamiz, undan rangli suyuqlik tomchilari muntazam ravishda tushadi. Keling, bu aravani moyil taxtaga qo'yib, uni qo'yib yuboramiz. Arava pastga qarab harakat qilganda tomchilar qoldirgan izlar orasidagi masofa tobora kattalashib borishini ko'ramiz (3-rasm). Bu shuni anglatadiki, arava teng vaqt oralig'ida teng bo'lmagan masofalarni bosib o'tadi. Aravaning tezligi oshadi. Bundan tashqari, isbotlanganidek, xuddi shu vaqt oralig'ida, eğimli taxtadan pastga siljiydigan arava tezligi har doim bir xil miqdorda oshadi.

Agar jismning notekis harakatdagi tezligi har qanday teng vaqt oralig'ida teng o'zgarsa, harakat deyiladi. bir xilda tezlashtirilgan.

Shunday qilib. masalan, tajribalar shuni aniqladiki, har qanday erkin tushadigan jismning tezligi (havo qarshiligi bo'lmasa) har soniyada taxminan 9,8 m / s ga oshadi, ya'ni. agar dastlab tana tinch holatda bo'lsa, u holda yiqilish boshlanganidan keyin bir soniyadan keyin u 9,8 m / s tezlikka ega bo'ladi, yana bir soniyadan keyin - 19,6 m / s, yana bir soniyadan keyin - 29,4 m / s va hokazo.

Bir tekis tezlashtirilgan harakatning har bir soniyasida tananing tezligi qanchalik o'zgarishini ko'rsatadigan jismoniy miqdor deyiladi. tezlashuv.
a tezlanishdir.

SI tezlashuv birligi - bu har soniyada tananing tezligi 1 m / s ga, ya'ni sekundiga metrga o'zgargan tezlanish. Ushbu birlik 1 m / s 2 deb belgilangan va "sekundiga metr kvadrat" deb ataladi.

Tezlashtirish tezlikning o'zgarish tezligini tavsiflaydi. Agar, masalan, tananing tezlashishi 10 m / s 2 bo'lsa, bu har soniyada tananing tezligi 1 m / s ga o'zgaradi, ya'ni 1 m / s 2 tezlashishiga qaraganda 10 baravar tezroq. .

Hayotimizda uchraydigan akseleratsiyalarga misollar 1-jadvalda keltirilgan.


Jismlar harakatlana boshlagan tezlanishni qanday hisoblaymiz?

Masalan, stansiyadan chiqib ketayotgan elektr poyezdining tezligi 2 sekundda 1,2 m/s ga ortishi ma’lum bo‘lsin, keyin uning 1 s ichida qancha ortishini bilish uchun 1,2 m/s ni bo‘lish kerak. s ga 2 s. Biz 0,6 m/s2 ni olamiz. Bu poyezdning tezlashishi.

Shunday qilib, Bir tekis tezlashtirilgan harakatni boshlagan jismning tezlanishini topish uchun tananing olgan tezligini shu tezlikka erishilgan vaqtga bo'lish kerak.:

Ushbu ifodaga kiritilgan barcha miqdorlarni belgilaymiz, lotin harflari bilan:
a - tezlashtirish; V- erishilgan tezlik; t - vaqt

Keyin tezlanishni aniqlash formulasini quyidagicha yozish mumkin:

Bu formula holatdan bir tekis tezlashtirilgan harakat uchun amal qiladi tinchlik, ya'ni tananing dastlabki tezligi nolga teng bo'lganda. Tananing dastlabki tezligi bilan belgilanadi V 0 - Formula (2.1), shuning uchun faqat sharti bilan amal qiladi V 0 = 0.

Agar boshlang'ich bo'lmasa, lekin yakuniy tezlik nolga teng bo'lsa (bu oddiygina harf bilan belgilanadi). V), keyin tezlanish formulasi quyidagi shaklni oladi:

Ushbu shaklda tezlashtirish formulasi ma'lum V 0 tezligiga ega bo'lgan jism oxir-oqibat to'xtaguncha sekinroq va sekinroq harakatlana boshlagan hollarda qo'llaniladi ( v= 0). Aynan shu formula bo'yicha, masalan, biz avtomobillarni va boshqalarni tormozlashda tezlashuvni hisoblaymiz Transport vositasi. t vaqtiga kelib biz tormozlanish vaqtini tushunamiz.

Tezlik kabi jismning tezlashishi nafaqat uning son qiymati bilan, balki uning yo'nalishi bilan ham tavsiflanadi. Bu tezlashtirish ham borligini anglatadi vektor hajmi. Shuning uchun, rasmlarda u o'q sifatida tasvirlangan.

Agar bir tekis tezlashtirilgan to'g'ri chiziqli harakat paytida jismning tezligi oshsa, u holda tezlanish tezlik bilan bir xil tomonga yo'naltiriladi (4-rasm, a); agar berilgan harakat davomida tananing tezligi pasaysa, u holda tezlanish teskari tomonga yo'naltiriladi (4-rasm, b).


Bir tekis to'g'ri chiziqli harakat bilan tananing tezligi o'zgarmaydi. Shuning uchun bunday harakat paytida (a = 0) tezlashuv yo'q va uni raqamlarda tasvirlab bo'lmaydi.

1. Qanday harakat bir tekis tezlashtirilgan deb ataladi? 2. Tezlanish nima? 3. Tezlanish nima bilan tavsiflanadi? 4. Qanday hollarda tezlanish nolga teng? 5. Jismning tinch holatdan bir tekis tezlashtirilgan harakatdagi tezlanishi qanday formula bilan topiladi? 6. Harakat tezligi nolga kamayganda jismning tezlanishi qanday formula bilan topiladi? 7. Bir tekis tezlashtirilgan chiziqli harakatda tezlanish yo`nalishi qanday?

Eksperimental vazifa . O'lchagichni eğimli tekislik sifatida ishlatib, uning yuqori chetiga tanga qo'ying va qo'yib yuboring. Tanga siljiydimi? Agar shunday bo'lsa, qanday qilib - bir xil yoki bir xil tezlashtirilgan? Bu o'lchagichning burchagiga qanday bog'liq?

S.V. Gromov, N.A. Rodina, fizika 8-sinf

Internet saytlaridan o'quvchilar tomonidan taqdim etilgan

Sinflar bo'yicha fizika topshiriqlari va javoblari, fizika fanidan test javoblari, 8-sinf fizika darsini rejalashtirish, onlayn insholarning eng katta kutubxonasi, uy vazifasi va ish

Dars mazmuni dars yozuvlari qo'llab-quvvatlovchi ramka dars taqdimoti tezlashtirish usullari interaktiv texnologiyalar Amaliyot topshiriq va mashqlar o'z-o'zini tekshirish seminarlari, treninglar, keyslar, kvestlar uy vazifalarini muhokama qilish savollari talabalar tomonidan ritorik savollar Tasvirlar audio, videokliplar va multimedia fotosuratlar, rasmlar, grafikalar, jadvallar, diagrammalar, hazil, latifalar, hazillar, komikslar, masallar, maqollar, krossvordlar, iqtiboslar Qo'shimchalar tezislar maqolalar qiziq beshiklar uchun fokuslar darsliklar asosiy va qo'shimcha atamalar lug'ati boshqa Darslik va darslarni takomillashtirishdarslikdagi xatolarni tuzatish darslikdagi parchani yangilash, darsdagi innovatsiya elementlari, eskirgan bilimlarni yangilari bilan almashtirish Faqat o'qituvchilar uchun mukammal darslar kalendar rejasi bir yil davomida ko'rsatmalar muhokama dasturlari Integratsiyalashgan darslar