რა არის სხეულის სიჩქარე. ნავთობისა და გაზის დიდი ენციკლოპედია

მათემატიკაში ნებისმიერი ფუნქციის ცვლილების სიჩქარე ვამ ფუნქციის პირველ წარმოებულს დროის მიმართ ეწოდება:

დროის წარმოებულის კიდევ ერთი აღნიშვნა, რომელიც გამოიყენება ნიუტონის დროიდან, არის წერტილი ფუნქციის სიმბოლოს ზემოთ. წარმოებული კოორდინატთან მიმართებაში ჩვეულებრივ აღინიშნება მარტივი ასოებით, როგორც ზედწერილი: . თუ თქვენ უნდა მიუთითოთ რომელი კოორდინატისგან არის აღებული წარმოებული, მაშინ შესაბამისი კოორდინატი იწერება ქვესკრიპტის სახით: .

მექანიკაში სიჩქარეს ეწოდება რადიუსის ვექტორის (2) წარმოებული დროის მიმართ. სიჩქარე ჩვეულებრივ ლათინური ასო(ლათინური სიტყვიდან სიჩქარე):

. (3)

ამ სიჩქარეს ე.წ მყისიერი სიჩქარე.მყისიერი სიჩქარე - ვექტორული რაოდენობა. სიჩქარის ვექტორი მიმართულია იმავე მიმართულებით, როგორც გადაადგილების ვექტორი. სიჩქარის ერთეული არის მეტრი წამში (მ/წმ).

ვექტორული კომპონენტები

საშუალო სიჩქარეარის სხეულის მიერ გავლილი გზის სიგრძის თანაფარდობა იმ დროს, რომლისთვისაც ეს გზა გაიარა:

(4)

საშუალო სიჩქარე vs. მყისიერი სიჩქარე, მნიშვნელობა სკალარულია. საშუალო სიჩქარის გამოსათვლელად, თქვენ უნდა დაამატოთ ტრაექტორიის ყველა ხაზი, რომელიც გაიარა სხეულმა და გაყოთ გასულ დროზე. მაგალითად, ნახაზზე 4 Δs = s 13 + s 23 + s 32. საშუალო სიჩქარე არ შეიძლება გამოითვალოს, როგორც სხეულის სიჩქარის საშუალო არითმეტიკული ცალკე განყოფილებებიგზა. საშუალო სიჩქარე უდრის სხეულის ყველა სიჩქარის საშუალო არითმეტიკულს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ სხეული მოძრაობს ამ სიჩქარით. თანაბარი ინტერვალებითდრო.

ზოგჯერ მხედველობაში მიიღება საშუალო. მოძრაობის სიჩქარე, რომელიც იქნება ვექტორი, თანაფარდობის ტოლიმოძრაობა იმ დრომდე, რომლისთვისაც იგი მზადდება:

(5)

ამ შემთხვევაში, სიჩქარეს (4) ეწოდება საშუალო სახმელეთო სიჩქარეს, ან საშუალო სიჩქარეს გავლილი მანძილის გასწვრივ. ნახ. 4, გადაადგილების ვექტორი იქნება 1 და 3 წერტილების დამაკავშირებელი ვექტორი (იხ. აგრეთვე სურ. 5). თუ მოძრაობის შედეგად სხეული უბრუნდებოდა ამოსავალი წერტილი, მაშინ საშუალო სიჩქარეგადაადგილება იქნება ნულის ტოლი და საშუალო მიწის სიჩქარეგანსხვავებული იქნება ნულიდან. მიწის საშუალო სიჩქარე ნულის ტოლი იქნება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ სხეული საერთოდ არ მოძრაობს.

სიჩქარის ვექტორული მოდული გამოითვლება, როგორც გავლილი მანძილის წარმოებული დროის მიმართ:

. (6)

გავლილი მანძილი, როგორც სიჩქარის ინტეგრალი

(6) მიხედვით, გზა დს, გავიდა ელემენტარული პერიოდის განმავლობაში dt, უდრის ds = v(t)dt. სხეულის მიერ გავლილი გზა დროის სასრულ მონაკვეთში t1ადრე t2, ნაპოვნია ინტეგრაციის გზით:

გავლილი მანძილი რიცხობრივად ფართობის ტოლი მრუდი ტრაპეციასიჩქარის დროზე დამოკიდებულების გრაფიკზე (სურ. 6).

თუ სიჩქარის მოდული დროთა განმავლობაში არ იცვლება, მაშინ მოძრაობას ერთგვაროვანი ეწოდება. ზე ერთგვაროვანი მოძრაობასხეულის სიჩქარე მუდმივია:

ეს გულისხმობს ფიზიკური მნიშვნელობასიჩქარე: სიჩქარე რიცხობრივად ტოლია დროის ერთეულზე გავლილი მანძილის.

მექანიკა მოსწონს ფიზიკური თეორია. მოდელები. Ძირითადი ცნებები.

ფიზიკა ყველაზე მეცნიერებაა მარტივი თვისებებიმატერია.

მატერია არ არის მხოლოდ მატერია, არამედ ყველაფერი, რაც ჩვენს ცნობიერებას (ველს) მიღმაა. ფიზიკური რაოდენობა- მნიშვნელობა, რომლისთვისაც ხდება მისი გაზომვის ან გაანგარიშების მეთოდი სხვა ფიზიკური. ადრე განსაზღვრული ღირებულებები.

ფიზ. კანონი - არსებითი განმეორებადი სტაბილური კავშირი ფენომენებს შორის. კანონები შეიძლება დადგინდეს ექსპერიმენტული მონაცემების განზოგადებით ან თეორიულად მიღებული უკვე საფუძველზე ცნობილი კანონები. კანონს აქვს 2 ფუნქცია - ზოგიერთი ფენომენის ახსნა, პროგნოზირება.

მექანიკა არის ფიზიკის ნაწილი, რომელიც სწავლობს შაბლონებს მექანიკური მოძრაობადა ამ მოძრაობების მიზეზები. 1) გალილეო-ნიუტონის მექანიკა (კლასიკური) - დიდი მასადა დაბალი სიჩქარით. 2) მექანიკა სპეც. ფარდობითობის თეორია (STR) - დიდი მასა და მაღალი სიჩქარით. 3) Კვანტური მექანიკა- დაბალი სიჩქარე და დაბალი წონა. 4) რელატივისტური - მცირე მასა და მაღალი სიჩქარე.

თეორია არის ცოდნის სისტემა გარკვეული საგნის შესახებ, რომელიც საშუალებას გაძლევთ ახსნათ ამ სფეროში ცნობილი ყველა ფენომენი და იწინასწარმეტყველოთ ყველა უცნობი.

მექანიკა, როგორც ფიზიკური თეორია - ცოდნის სისტემა მაკროსკოპული სხეულების სიჩქარით მოძრაობის შესახებ.<< скорости света с учетом или без учета электромагнитных и гравитационных взаимодействий.

მექანიკაში არის 3 ძირითადი. სტრუქტურული ელემენტები - საფუძველი, ბირთვი, შედეგები.

1) ფონდი - საგნობრივი სფერო, ექსპერიმენტული სამეცნიერო ფაქტები, ძირითადი ცნებები, მოდელები, ენა.

საგნობრივი სფერო არის ის სფერო, რომლის ფარგლებშიც მოცემული თეორია მოქმედებს. ყოფ.-მეცნიერი. ფაქტები - დროთა განმავლობაში იცვლება. ურთიერთ მდებარეობა. სხეულები; შეცვლა სხეულების სიჩქარე მათი ურთიერთქმედების დროს. ენა მათემატიკური და ბუნებრივია.

ძირითადი ცნებები: ნიუტონის მექანიკაში სივრცე არსებებად ითვლება. და ახასიათებს მატერიის შედარებით მდგომარეობას. საგნები, გამოხატულება მათი მოზიდვა და წესრიგი. ის არის უწყვეტი, ერთგვაროვანი, იზოტროპული, ცალმხრივად დაკავშირებული, აქვს 3 განზომილება, მასში მოქმედებს გეომეტრი. ევკლიდე.

მექანიკური მოძრაობა არის დროთა განმავლობაში სხეულების ფარდობითი პოზიციის და მათი ზომისა და ფორმის შეცვლის პროცესი.

მოდელები: Mater. წერტილი - რეალური სხეულის მოდელი, ფლობს. 3 თვისება (მასობრივი, უზომო, ურთიერთგაუმტარი) - ნებისმიერი სხეული, რომლის ზომები შეიძლება უგულებელყო ამ პრობლემის პირობებში. აბსოლუტურად ხისტი სხეული - რეალური სხეულის მოდელი, რომლის მანძილი ნებისმიერ 2 წერტილს შორის მოძრაობის პროცესშია. გადარჩენა უცვლელი. უწყვეტი საშუალო არის საშუალება, რომელიც განუწყვეტლივ ნაწილდება სივრცეში და ფლობს. ელასტიური თვისებები.

ბირთვი მოიცავს აქსიომებს, პრინციპებს, კანონებს, პოსტულატებს, ე.ი. ფუნდამენტური იდეები, რომლებსაც ეს თეორია ეფუძნება: 1) დრო ერთგვაროვანია. 2) სივრცე არის ერთგვაროვანი, იზოტროპული. 3) ნებისმიერი ფიზიკური. ზომა შეიძლება გაიზომოს ნებისმიერი სიზუსტით. ნიუტონის კანონები, მიზეზობრიობის პრინციპი (ეფექტი არ არის უფრო ადრე ვიდრე მიზეზი), შორ მანძილზე მოქმედების პრინციპი (მოქმედებები მყისიერია).

შედეგები მოიცავს ყველა დასკვნას. ამ თეორიიდან. მექანიკის შედეგები შეიძლება დაიყოს 3 ნაწილად: კინემატიკა, დინამიკა, სტატიკა. კინემატიკა განიხილება. სხეულების მოძრაობა მათი ურთიერთქმედების გათვალისწინების გარეშე. მთავარი ამოცანები - მოძრაობის აღწერა და შესწავლა კვლევის გარეშე. მიზეზები, რამაც გამოიწვია ისინი. განხილვის დინამიკა მოძრაობა სხეულები აპლიკაციის გავლენის ქვეშ. ძალა მათთვის. სტატიკა - მექანიკის წონასწორობის მდგომარეობის შესწავლა. სისტ. ტელ და ხალიჩა. ქულები.

კინემატიკა. Საშუალო სიჩქარე. მყისიერი სიჩქარე. საშუალო აჩქარება. მყისიერი აჩქარება.

კინემატიკა განიხილება. სხეულების მოძრაობა მათი ურთიერთქმედების გათვალისწინების გარეშე. მთავარი ამოცანები - მოძრაობის აღწერა და შესწავლა კვლევის გარეშე. მიზეზები, რამაც გამოიწვია ისინი.

საცნობარო ორგანო - სხეული, მიმართება. რომელიც ითვლება შეცვლა სხვა ტელეფონების პოზიცია.

საცნობარო სისტემა - საცნობარო ორგანო, კოორდინატთა სისტემა, სისტ. დროის მითითება (საათები). არსებობს CO-ს 2 ტიპი - ინერციული და არაინერციული.

პროგრესული მოძრაობა - მოძრაობა. რომელშიც ნებისმიერი სწორი ხაზი, მჭიდროდ დაკავშირებულია მოძრაობასთან. სხეული მისი წარმოშობის პარალელურად რჩება. პოზ.

მბრუნავი მოძრაობა - მოძრაობა. რომელშიც ყველა წერტილი მოძრაობს წრის გასწვრივ, რომლის ცენტრები დევს ერთ სწორ ხაზზე - ბრუნვის ღერძზე.

ტრაექტორია არის ხაზი, რომლის წერტილები დროის შემდგომ მომენტებში ხვდება მატერიალურ წერტილებში ან რომლის გასწვრივ მოძრაობს სხეულის მასის ცენტრი.

ბილიკი არის მატერიალური წერტილის ელემენტარული გადაადგილების მოდულების ჯამი

რადიუსის ვექტორი არის ვექტორი, რომელიც გაყვანილია საწყისიდან განსახილველ წერტილამდე

მის მოძრაობასთან დაკავშირებული რადიუსის ვექტორის ცვლილებას გადაადგილების ვექტორი ეწოდება, ე.ი. გადაადგილების ვექტორი არის ვექტორი, რომელიც შედგენილია განხილული მონაკვეთის საწყისი წერტილიდან ბოლო წერტილამდე.

დროის ინტერვალთან შეფარდებას საშუალო სიჩქარე ეწოდება.

სიჩქარის ხალიჩა. ტრაექტორიის მოცემულ წერტილს დროის მოცემულ მომენტში მყისიერი სიჩქარე ეწოდება.

საშუალო სიჩქარის ვექტორის ზღვარი ზე, ნაზ. ნაწილაკების მყისიერი სიჩქარე, შესაბამისად, სიჩქარის ვექტორი არის ვექტორის რადიუსის პირველი წარმოებული დროის მიმართ

სიჩქარის ფიზიკური მნიშვნელობა არის დროის ერთეულზე გადაადგილების ვექტორის ტოლი მნიშვნელობა, ე.ი. სიჩქარე მიუთითებს იმაზე, თუ რამდენი მოძრაობა ხდება 1 წამში.

მოძრაობა მუდმივი აჩქარებით (a=const) ე.წ. ერთნაირად ცვალებადი, at - ერთნაირად აჩქარებული ან ერთნაირად შენელებული.

სიჩქარე - მოძრაობის სიჩქარე ხალიჩა. პუნქტები განმარტებაში მიმართულება განმარტებაში დროის მომენტი.

აჩქარება - ფიზიკური. ზომა, ხასიათი. მოდულისა და მიმართულებით სიჩქარის ცვლილების სიჩქარე.

U საშუალო სიჩქარის გაზომვები ჩატარდა წყლისთვის ჰიდროდინამიკური მიკროსკოპის გამოყენებით, ხოლო ჰაერის ნაკადისთვის, პატარა მოძრავი Pitot მილის გამოყენებით.

საშუალო სიჩქარის გასაზომად გამოიყენება ოპტიკური მეთოდები სტრობოსკოპული ეფექტის, ანუ საათის მექანიზმის საფუძველზე, რაც შესაძლებელს ხდის ბმულის მოძრაობის გაზომვას დროის გარკვეულ მონაკვეთში.

საშუალო სიჩქარის გასაზომად გამოიყენება სტრობოსკოპიული ეფექტის და საათის მექანიზმებზე დაფუძნებული ოპტიკური ინსტრუმენტები, რათა გაზომონ ბმულის მოძრაობა გარკვეული პერიოდის განმავლობაში.

მილსადენში საშუალო სიჩქარის გასაზომად, აუცილებელია იცოდეთ მანძილი / / Ср წერტილიდან, რომლითაც ეს სიჩქარე იზომება კედელამდე.

საშუალო სიჩქარის გასაზომად საჭიროა აიღოთ დემაგნიტიზებული ფირის სრული რგოლი და დაამაგროთ ორი ცალი ლენტი (1-2 სმ სიგრძის) რაიმე ჩანაწერით. პირველი სეგმენტი წებოვანია ლენტის დასაწყისიდან 3-4 მ მანძილზე, ხოლო მეორე პირველიდან 22-86 მ მანძილზე. სეგმენტების შუა წერტილებს შორის მანძილი უნდა გაიზომოს სახაზავით რაც შეიძლება ზუსტად, ლენტის გაჭიმვის გარეშე. ამ გზით დამზადებული საკონტროლო ლენტი ჩატვირთეთ მაგნიტოფონში, ჩართეთ ის დასაკრავად და გამოიყენეთ წამზომი, რათა განსაზღვროთ დროის ინტერვალი ხმის იმპულსებს შორის ჩასმის მომენტებში. მითითებული მნიშვნელობებიდან გადახრა საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ სიჩქარის გადახრა ნომინალური მნიშვნელობიდან.

თერმული ანემომეტრები შეიძლება გამოყენებულ იქნას საშრობი აგენტის საშუალო სიჩქარის გასაზომად საშრობი ქარხანაში იმ ადგილებში, რომლებიც მიუწვდომელია გასაზომად პნევმომეტრიული მილით (პატარა ჭრილებში, დასტაში). ნახ. 12 - 20 გვიჩვენებს ცხელი მავთულის ანემომეტრის დიაგრამას მუდმივი ძაფის წინააღმდეგობით. მიკროსქემის ძირითადი ნაწილი არის წონასწორობის ხიდი, რომლის ერთ-ერთი მკლავი მოიცავს საქშენს 1 პლატინის ან ნიქრომის ძაფით, რომელიც თბება ელექტრული დენით.

წნევის მილების გამოყენებით საშუალო სიჩქარის გაზომვის მეთოდს, ბევრ დადებით თვისებასთან ერთად, ასევე აქვს მთელი რიგი უარყოფითი მხარეები: მოითხოვს დიდ დროს და დიდ დათვლას, ასევე ძალიან ზუსტი ინსტრუმენტების გამოყენებას დინამიური წნევის გასაზომად. .

წრიული ცილინდრის მიღმა საშუალო სიჩქარის გაზომვის შედეგები თვითშენახულ ნაკადში, შესრულებული შლიხტინგ ფეიგისა და ფოლკნერის, ისევე როგორც თაუნსენდის მიერ, ეთანხმება ერთმანეთს და გამოთვლილ მონაცემებს (ნახ.

საშუალო კონვექციის სიჩქარის გაზომვის შედეგები წყლის ფენის სიღრმის მიხედვით ნაჩვენებია ნახ. 5.2.2. თითოეული დონისთვის იყო 25 - 35 ინდივიდუალური სიჩქარის გაზომვა და ვერტიკალური ზოლები აჩვენებს მათ დისპერსიას.

საშუალო დათვლის სიჩქარის გაზომვის სიზუსტე იზრდება გამოთვლებში დაფარული წაკითხვის საერთო რაოდენობის მატებასთან ერთად. ბოლო რამდენიმე წუთის განმავლობაში მცირე და თითქმის მუდმივი რყევებიდან, სტუდენტმა შეიძლება დაასკვნა, რომ კიდევ ორი ან მეტი საათის შემდგომი დათვლა არ გამოიწვევს გაზომვების სიზუსტის მნიშვნელოვან ზრდას.

U საშუალო სიჩქარის და მაქსიმალური რყევის სიჩქარის გაზომვის მეთოდი ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ ნაწილაკი შეინიშნება მხედველობის ველში ან მუდმივი ნათელი წერტილის სახით, როდესაც ათვალიერებთ ხელსაწყოს მეშვეობით, რომელიც მოძრაობს იმავე სიჩქარით, როგორც ნაწილაკები, ან ზოლი, თუ ფარდობითი სიჩქარე არ არის ნული. ფარდობითი მოძრაობის შესაქმნელად არ არის საჭირო მთელი მიკროსკოპის როტაცია, საკმარისია ობიექტის მოძრაობა ოკულარული მილით სტაციონარული იყოს. ლინზა დამონტაჟდა ჰორიზონტალურ დისკზე, რომლის ბრუნვის ღერძი მილის ღერძის პარალელურად იყო და ოდნავ გადაადგილებული.

თუ საჭიროა ბრუნის საშუალო სიჩქარის გაზომვა, გამოიყენება საათობრივი ტაქომეტრები, რომლებსაც ტაქოსკოპი ეწოდება. ტახოსკოპი შედგება მექანიკური ბრუნვის მრიცხველისაგან, წამზომისაგან და ორივეს ნულზე დასაყენებელი მოწყობილობისგან. ტახოსკოპის მიმღები როლიკერი ხელით უერთდება გამოსაცდელ ლილვს, რის შემდეგაც ოპერატორი ღილაკის გამოყენებით ერთდროულად რთავს წამზომს და მრიცხველს. 60 წამის შემდეგ ისინი ჩერდებიან; მრიცხველი გვიჩვენებს საშუალო სიჩქარეს რევოლუციებში წუთში.