ძალას შეუძლია იმოქმედოს მხოლოდ მატერიალურ სხეულზე, რომელსაც აუცილებლად აქვს მასა. ნიუტონის მეორე კანონის გამოყენებით შეგიძლიათ განსაზღვროთ სხეულის მასა, რომელზეც ძალა მოქმედებდა. ძალის ბუნებიდან გამომდინარე, შეიძლება საჭირო გახდეს დამატებითი რაოდენობები, რათა განისაზღვროს მასა ძალის მიხედვით.

დაგჭირდებათ

• - აქსელერომეტრი;
• - რულეტკა;
• - წამზომი;
• - კალკულატორი.

ინსტრუქცია

ცნობილი ძალის ქვეშ მყოფი სხეულის მასის გამოსათვლელად გამოიყენეთ ნიუტონის მეორე კანონიდან მიღებული თანაფარდობა. ამისათვის გამოიყენეთ აქსელერომეტრი იმ აჩქარების გასაზომად, რომელიც სხეულმა მიიღო ძალის შედეგად. თუ ეს მოწყობილობა მიუწვდომელია, გაზომეთ სიჩქარე სხეულზე დაკვირვების დროის დასაწყისში და ბოლოს და გაყავით სიჩქარის ცვლილება დროზე. ეს იქნება სხეულის საშუალო აჩქარება გაზომილი დროის განმავლობაში. გამოთვალეთ მასა F სხეულზე მოქმედი ძალის მნიშვნელობის გაყოფით, გაზომილი მ/წმ-ში? აჩქარება a, m=F/a. თუ ძალის მნიშვნელობა აღებულია ნიუტონებში, მაშინ მასა მიიღება კილოგრამებში.

გამოთვალეთ სხეულის მასა, რომელზეც მოქმედებს სიმძიმის ძალა. ამისათვის ჩამოკიდეთ დინამომეტრზე და სასწორზე დაადგინეთ ძალა, რომელიც მოქმედებს სხეულზე. ეს იქნება მიზიდულობის ძალა. სხეულის მასის დასადგენად, გაყავით ამ ძალის მნიშვნელობა Ft თავისუფალი ვარდნის აჩქარებაზე g? 9.81 m/s?, m = F/g. მოხერხებულობისთვის, გამოთვლებში შეგიძლიათ აიღოთ მნიშვნელობა g?10 m/s? იმ შემთხვევაში, თუ კილოგრამებში მასის მნიშვნელობის განსაზღვრისას არ არის საჭირო მაღალი სიზუსტე.

როდესაც სხეული წრიულ გზაზე მუდმივი სიჩქარით მოძრაობს, მასზე ასევე მოქმედებს ძალა. თუ მისი მნიშვნელობა ცნობილია, იპოვნეთ სხეულის მასა, რომელიც მოძრაობს წრიულ გზაზე. ამისათვის გაზომეთ ან გამოთვალეთ სხეულის სიჩქარე. თუ შესაძლებელია, გაზომეთ სიჩქარის მაჩვენებლით. სიჩქარის გამოსათვლელად გაზომეთ სხეულის ტრაექტორიის რადიუსი ლენტით ან სახაზავი R და სრული ბრუნვის დრო T წამზომით, ამას ბრუნვის პერიოდს უწოდებენ. სიჩქარე ტოლი იქნება რადიუსის ნამრავლისა და რიცხვი 6.28, გაყოფილი პერიოდზე. იპოვეთ მასა F ძალის გამრავლებით სხეულის ტრაექტორიის რადიუსზე და შედეგის გაყოფით მისი სიჩქარის კვადრატზე m=F R/v?. შედეგის მისაღებად კილოგრამებში გაზომეთ სიჩქარე მეტრებში წამში, რადიუსი მეტრებში და ძალა ნიუტონებში.

ფიზიკის გაკვეთილი ვერ გავიგე და არ ვიცი როგორ განვსაზღვრო მიზიდულობის ძალა!

უპასუხე

გრავიტაცია არის მასის მქონე სხეულების თვისება, მიიზიდონ ერთმანეთი.სხეულები, რომლებსაც აქვთ მასა, ყოველთვის იზიდავენ ერთმანეთს. ძალიან დიდი მასის მქონე სხეულების მიზიდულობა ასტრონომიული მასშტაბით ქმნის მნიშვნელოვან ძალებს, რის გამოც სამყარო ისეთია, როგორიც ჩვენ ვიცით.

მიზიდულობის ძალა არის დედამიწის მიზიდულობის მიზეზი, რის შედეგადაც მასზე ეცემა საგნები. მიზიდულობის ძალის გამო, მთვარე ბრუნავს დედამიწის გარშემო, დედამიწა და სხვა პლანეტები მზის გარშემო, ხოლო მზის სისტემა გალაქტიკის ცენტრის გარშემო.

ფიზიკაში გრავიტაცია არის ძალა, რომლითაც სხეული მოქმედებს საყრდენზე ან ვერტიკალურ საკიდზე. ეს ძალა ყოველთვის მიმართულია ვერტიკალურად ქვევით.

F არის ძალა, რომლითაც სხეული მოქმედებს. იგი იზომება ნიუტონებში (N).
m არის სხეულის მასა (წონა). იზომება კილოგრამებში (კგ)
g არის თავისუფალი ვარდნის აჩქარება. იგი იზომება ნიუტონებში, გაყოფილი კილოგრამზე (N/kg). მისი ღირებულება მუდმივია და საშუალოდ დედამიწის ზედაპირზე არის 9,8 ნ/კგ.

როგორ განვსაზღვროთ მიზიდულობის ძალა?

მაგალითი:

ჩემოდნის მასა იყოს 15 კგ, შემდეგ დედამიწაზე ჩემოდანის მიზიდულობის ძალის საპოვნელად ვიყენებთ ფორმულას:

F \u003d m * g \u003d 15 * 9.8 \u003d 147 N.

ანუ ჩემოდნის მიზიდულობის ძალა არის 147 ნიუტონი.

პლანეტა დედამიწისთვის g-ის მნიშვნელობა არ არის იგივე - ეკვატორზე არის 9,83 ნ/კგ, ხოლო პოლუსებზე 9,78 ნ/კგ. ამიტომ, ისინი იღებენ საშუალო მნიშვნელობას, რომელიც ჩვენ გამოვიყენეთ გაანგარიშებისთვის. პლანეტის სხვადასხვა რეგიონის ზუსტი მნიშვნელობები გამოიყენება კოსმოსურ ინდუსტრიაში და მათ ყურადღებას აქცევენ სპორტში, როდესაც სპორტსმენები ვარჯიშობენ სხვა ქვეყნებში შეჯიბრებისთვის.

ისტორიული შენიშვნა: პირველად მან გამოთვალა g და გამოიტანა გრავიტაციის ფორმულა, უფრო სწორად, ძალის ფორმულა, რომლითაც სხეული მოქმედებს სხვა სხეულებზე, ცნობილმა ინგლისელმა ფიზიკოსმა ისააკ ნიუტონმა 1687 წელს. მის პატივსაცემად დასახელებულია ძალის საზომი ერთეული. არსებობს ლეგენდა, რომ ნიუტონმა გრავიტაციის საკითხის გამოკვლევა მას შემდეგ დაიწყო, რაც თავზე ვაშლი დაეცა.

როგორ პოვნასხეულის სიჩქარე, იცის მისი მასა და მასზე გამოყენებული ძალა?

არის 5 გრამიანი ჭურვი, მასზე 1,5N ძალა იქნა გამოყენებული.

ხახუნის ძალა - ფიზიკა ექსპერიმენტებსა და ექსპერიმენტებში

არსებობს რაიმე გზა მისი სიჩქარის გასარკვევად?

თუ ასეა, რა სხვა მახასიათებლები უნდა იყოს ცნობილი?

წარმოვიდგინოთ, რომ ჩვენ გვაქვს ეს მახასიათებლები. რა ფორმულა იქნება გამოყენებული ამ სხეულის სიჩქარის გამოსათვლელად?

დამატებითი ფუნქციების გარეშე. ძალა არის აჩქარების წინაპირობა ნიუტონის მეორე კანონის მიხედვით a=F/m. მაგრამ სიჩქარე დროის თითოეულ მომენტში გვხვდება ფორმულით v=v0at. ამიტომ სიჩქარის გასარკვევად ასევე აუცილებელია ვიცოდეთ მისი საწყისი მნიშვნელობა და რამდენი დრო გავიდა ამიერიდან.

მაგრამ თუ კონკრეტულად ვსაუბრობთ ჭურვზე, მაშინ ყველაფერი ბევრად უფრო რთული ხდება. ჭურვზე ძალა ვრცელდება მხოლოდ იმ მომენტამდე, სანამ ჭურვი არ ტოვებს ლულს და, უფრო მეტიც, არ არის მუდმივი. თავად ძალა იცვლება ფხვნილის აირების წნევის პროპორციულად. წნევის მრუდი ნაჩვენებია სურათზე.

სიჩქარისა და წნევის გაანგარიშება უკვე ხორციელდება ბალისტიკური ფორმულების მიხედვით, მაგალითად, შემდეგნაირად:

სადაც l არის გზა ლულაში, L არის თოფიანი ნაწილის სიგრძე, a,b,φ არის ფხვნილის მუდმივები, S არის ლულის განივი კვეთის ფართობი.

მაგრამ სლინგის დროსაც კი მიღებული ძალა არ არის მუდმივი, არამედ რეზინის დაძაბულობის პროპორციულია უკან და საწყისი სიჩქარე დამოკიდებული იქნება ამ ცვლად ძალაზე, მასაზე და გასროლის დროზე. მაშასადამე, ამ მონაცემების მიხედვით (მხოლოდ ძალა და მასა), თქვენ რეალურად ვერაფერს გამოთვლით.

ამ შემთხვევაში, თქვენ უნდა მიმართოთ 2 ნიუტონის კანონი, მაგრამ არა ჩვენთვის ჩვეულებრივი ფორმით, არამედ დიფერენციალური ფორმით:

F=(p2-p1)/t, სადაც F არის სხეულზე გამოყენებული ძალა, p1 არის სხეულის იმპულსი ძალის გამოყენებამდე, p2 არის სხეულის იმპულსი შემდეგ ძალის გამოყენება, t - ძალის გამოყენების დრო.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სხეულზე გამოყენებული ძალის შედეგად მიღებული მნიშვნელობა არის ამ სხეულის იმპულსის ცვლილება დროის ერთეულზე. სწორედ ამ ფორმით გამოიტანა ნიუტონმა საკუთარი კანონი.

გამოვიყენოთ ეს ფორმულა.

როგორც მე მესმის, ჭურვის თავდაპირველი სიჩქარე არის 0, როგორც მე-2 ნიუტონის კანონიიღებს ფორმას:

იმპულსის დახატვის და სიჩქარის გამოხატვის შემდეგ გვაქვს:

შეძენილი ფორმულიდან ჩანს, რომ სიჩქარის საპოვნელად დრო უნდა ვიცოდეთ. მართლაც, რაც უფრო მეტ დროს მიემართება სხეულზე ძალა, მით უფრო აჩქარებს სხეულს (ან შეანელებს მას, თუ ძალის მიმართულება და სიჩქარის მიმართულება საპირისპიროა).

წარმოიდგინეთ, რომ t=1 წმ.

ამრიგად, სხეულის სიჩქარის საპოვნელად, ამ შემთხვევაში, უნდა ვიცოდეთ სხეულზე მოქმედი ძალა, სხეულის მასა და სხეულზე ძალის მოქმედების დრო (ვივარაუდოთ, რომ სხეული მოსვენებულ მდგომარეობაში იყო).

ვინმემ შემისწოროს თუ ვცდები, მაგრამ ჩემი აზრით აქ არის ნიუტონის მე-2 კანონი. ზოგადად, ეს არის პიროვნული მასაზე გაყოფილი ძალისგან!

თუ 5 გ მასის სხეულზე 1,5 ნ ძალა მიემართება (და არ მოიხსნება), მაშინ, ნიუტონის მეორე კანონის მიხედვით, ის მისცემს მას აჩქარებას a = F/m = 1,5 / 0,005 = 300 მ /. s ^ 2. ამ აჩქარების მოქმედებით სხეული იწყებს სიჩქარის გაზრდას v=at კანონის მიხედვით, სადაც t არის ძალის დრო. ასე რომ, ფორმულის ცოდნით, შეგიძლიათ გამოთვალოთ სხეულის სიჩქარე ნებისმიერში დროის მომენტი.

წამში - 1,5 / 0,005 \u003d 300 მ / წმ. 2 წამის შემდეგ - 600 მ/წმ. 3 წამის შემდეგ - 900 მ/წმ. 4 წამის შემდეგ - 1,2 კმ/წმ. 5 წამის შემდეგ - 1,5 კმ/წმ. 10 წამის შემდეგ - 3 კმ/წმ. 20 წამის შემდეგ - 6 კმ/წმ. ნახევარ წუთში კი სიჩქარე 8 კმ/წმ-ს მიაღწევს და თუ ჭურვი ამ დროისთვის დედამიწას არ ჩაეჭედება, ის დაიწყებს დედამიწის ზედაპირიდან დაშორებას.

თუ ამ საკითხს სკოლის ცოდნის თვალსაზრისით განვიხილავთ, მაშინ F \u003d ma, F - ძალა, m - მასა, a - აჩქარება. დროის ნებისმიერ მომენტში სიჩქარის საპოვნელად საკმარისია აჩქარება დროზე გავამრავლოთ. თუ გავითვალისწინებთ, რომ არსებობს ხახუნის ძალა, მაშინ რომ ძალა არ იყო გამოყენებული ერთნაირად და არა მუდმივად, მაშინ საჭიროა დამატებითი მონაცემები.

სიჩქარე შეიძლება განისაზღვროს ფორმულით: v = Ft/m.

ანუ პრობლემის წარმატებით გადასაჭრელად გვაკლია კიდევ ერთი ფიზიკური რაოდენობა, კერძოდ, დრო.

რეფერატები

როგორ მოვძებნოთ მასა, იცოდეთ ძალა 2017 წელს, როგორ გავარკვიოთ. როგორ ვიპოვოთ ძალა ხახუნის slip f ხახუნის ფორმულა. როგორ განვსაზღვროთ ხახუნის კოეფიციენტიგადაიჩეხო? აქ დინამომეტრის ზამბარის დრეკადობის ძალა აბალანსებს ძალახახუნი როგორ იცისმასა. როგორ მოვძებნოთ ხახუნის კოეფიციენტი? ხახუნის ძალის ფორმულა. ის ყოველთვის არსებობს, რადგან აბსოლუტურად გლუვი სხეულები არ არსებობს. Პოვნა ხახუნის ძალა. გთხოვთ მითხრათ როგორ მოვძებნო. რომელიც გაივლის სხეულს, ძალაუფლების ცოდნახახუნი, სხეულის მასა და სიჩქარე??? Ჩვენ ვიპოვეთ ძალახახუნის. ხახუნის ძალის ფორმულა. ხახუნის ძალის პოვნამდე, რომლის ფორმულა სხვა ფორმას იღებს (f=? როგორ ვიპოვოთ აჩქარება - wikiHow. როგორ ვიპოვოთ აჩქარება. რომ ვიპოვოთ აჩქარება, გავყოთ ძალა აჩქარებულის მასაზე. როგორ გამოვთვალოთ ძალა. იპოვეთ მასა, იცისძალა და აჩქარება. თუ იცით ობიექტის ძალა და აჩქარება, როგორ. როგორც პოვნა- ხახუნის კოეფიციენტი, რომელიც იცის მასა და ძალა. სკოლის ცოდნა.

აჩქარება ახასიათებს მოძრავი სხეულის სიჩქარის ცვლილების სიჩქარეს. თუ სხეულის სიჩქარე მუდმივია, მაშინ ის არ აჩქარებს.

აჩქარება ხდება მხოლოდ მაშინ, როცა სხეულის სიჩქარე იცვლება. თუ სხეულის სიჩქარე იზრდება ან მცირდება გარკვეული მუდმივი მნიშვნელობით, მაშინ ასეთი სხეული მოძრაობს მუდმივი აჩქარებით. აჩქარება იზომება მეტრებში წამში წამში (m/s2) და გამოითვლება ორი სიჩქარისა და დროის მიხედვით, ან სხეულზე მიმართული ძალიდან.

ნაბიჯები

1. 1 a = ∆v / ∆t
2. 2 ცვლადების განმარტება.შეგიძლიათ გამოთვალოთ Δvდა Δtშემდეგი გზით: Δv \u003d vk - vnდა Δt \u003d tk - tn, სად vk- საბოლოო სიჩქარე vn- დაწყების სიჩქარე, ტკ- დროის დასასრული tn- დაწყების დრო.
3. 3
4. დაწერეთ ფორმულა: a \u003d Δv / Δt \u003d (vk - vn) / (tk - tn)
5. დაწერეთ ცვლადები: vk= 46.1 მ/წმ, vn= 18,5 მ/წმ, ტკ= 2.47 წმ, tn= 0 წმ.
6. Გაანგარიშება: ა
7. დაწერეთ ფორმულა: a \u003d Δv / Δt \u003d (vk - vn) / (tk - tn)
8. დაწერეთ ცვლადები: vk= 0 მ/წმ, vn= 22.4 მ/წმ, ტკ= 2.55 წმ, tn= 0 წმ.
9. Გაანგარიშება: ა

1. 1 ნიუტონის მეორე კანონი.
2. ფრეს = მ x ა, სად ფრეს მ- სხეულის მასა, აარის სხეულის აჩქარება.
3. 2 იპოვნეთ სხეულის მასა.
4. გახსოვდეთ, რომ 1 N = 1 კგ∙m/s2.
5. a = F/m = 10/2 = 5 m/s2

3 შეამოწმეთ თქვენი ცოდნა

1. 1 აჩქარების მიმართულება.
   
2. 2 ძალის მიმართულება.
3. 3 შედეგად მიღებული ძალა.
4. გამოსავალი: ამ პრობლემის მდგომარეობა შექმნილია იმისთვის, რომ დაგაბნიოთ. სინამდვილეში, ყველაფერი ძალიან მარტივია. დახაზეთ ძალების მიმართულების დიაგრამა, ასე დაინახავთ, რომ 150 N ძალა მიმართულია მარჯვნივ, 200 N ძალა ასევე მიმართულია მარჯვნივ, მაგრამ ძალა 10 N მიმართულია მარცხნივ. ამრიგად, მიღებული ძალაა: 150 + 200 - 10 = 340 ნ. აჩქარება არის: a = F/m = 340/400 = 0,85 მ/წ2.

ძალის ან ძალის მომენტის განსაზღვრა, თუ სხეულის ინერციის მასა ან მომენტი ცნობილია, საშუალებას გაძლევთ გაარკვიოთ მხოლოდ აჩქარება, ანუ რამდენად სწრაფად შეიცვლება სიჩქარე.

მხრის სიძლიერე- ბრუნვის ღერძიდან ძალის მოქმედების ხაზამდე ჩამოვარდნილი პერპენდიკულარი.

ადამიანის სხეულში ძვლის ბმულები არის ბერკეტები. ამ შემთხვევაში კუნთის მოქმედების შედეგი განისაზღვრება არა იმდენად მის მიერ განვითარებული ძალით, არამედ ძალის მომენტით. ადამიანის კუნთოვანი სისტემის სტრუქტურის მახასიათებელია კუნთების წევის ძალების მხრების მცირე მნიშვნელობები. ამავდროულად, გარე ძალას, როგორიცაა გრავიტაცია, აქვს დიდი მხრები (ნახ. 3.3). ამიტომ, ძალების დიდი გარეგანი მომენტების დასაპირისპირებლად, კუნთებმა უნდა განავითარონ დიდი წევის ძალა.

ბრინჯი. 3.3. ადამიანის ჩონჩხის კუნთების მუშაობის თავისებურებები

ძალის მომენტი ითვლება დადებითად, თუ ეს ძალა იწვევს სხეულის ბრუნვას საათის ისრის საწინააღმდეგოდ, ხოლო უარყოფითი, როდესაც სხეული ბრუნავს საათის ისრის მიმართულებით. ნახ. 3.3. ჰანტელის სიმძიმე ქმნის ძალის უარყოფით მომენტს, რადგან ის მიდრეკილია იდაყვის სახსარში წინამხრის ბრუნვას საათის ისრის მიმართულებით. წინამხრის მომხრელი კუნთების წევის ძალა ქმნის დადებით მომენტს, რადგან ის იდაყვის სახსარში წინამხრის ბრუნვას ისრის საწინააღმდეგოდ.

იმპულსი იმპულსი(Sm) - ძალის მომენტის ზემოქმედების საზომი მოცემულ ღერძზე გარკვეული პერიოდის განმავლობაში.

იმპულსი (რომ) & ვექტორული სიდიდე, სხეულის ბრუნვითი მოძრაობის საზომი, რომელიც ახასიათებს მის უნარს გადაეცეს სხვა სხეულს მექანიკური მოძრაობის სახით. იმპულსი განისაზღვრება ფორმულით: კ=ჯ .

ბრუნვითი მოძრაობის დროს იმპულსი ანალოგიურია სხეულის იმპულსის (იმპულსი) მთარგმნელობითი მოძრაობისას.

მაგალითი.ხიდიდან მოგერიების შესრულების შემდეგ წყალში ნახტომის შესრულებისას ადამიანის სხეულის კინეტიკური მომენტი ( რომ) უცვლელი რჩება. მაშასადამე, თუ ინერციის მომენტი (J) მცირდება, ანუ ჯგუფდება, კუთხური სიჩქარე იზრდება.წყალში შესვლამდე სპორტსმენი ზრდის ინერციის მომენტს (სწორდება), რითაც მცირდება ბრუნვის კუთხური სიჩქარე.

როგორ მოვძებნოთ აჩქარება ძალისა და მასის მეშვეობით?

რამდენად შეიცვალა სიჩქარე, შეგვიძლია ვიპოვოთ ძალის იმპულსის განსაზღვრით. ძალის იმპულსი - სხეულზე ძალის ზემოქმედების საზომი დროის მოცემულ მონაკვეთზე (მთარგმნელობით მოძრაობაში): S = F*Dt = m*Dv. რამდენიმე ძალის ერთდროული მოქმედების შემთხვევაში მათი იმპულსის ჯამი უდრის მათი შედეგის იმპულსის ერთსა და იმავე დროს. ეს არის ძალის იმპულსი, რომელიც განსაზღვრავს სიჩქარის ცვლილებას. ბრუნვის დროს ძალის იმპულსი შეესაბამება ძალის მომენტის იმპულსს - სხეულზე ძალის ზემოქმედების საზომი მოცემულ ღერძზე დროის მოცემულ მონაკვეთში: Sz = Mz * Dt.

ძალის იმპულსისა და ძალის მომენტის იმპულსის გამო ხდება მოძრაობის ცვლილებები, რაც დამოკიდებულია სხეულის ინერციულ მახასიათებლებზე და გამოიხატება სიჩქარის ცვლილებებში (იმპულსი და იმპულსის მომენტი - კინეტიკური მომენტი).

მოძრაობის სიდიდე არის სხეულის მთარგმნელობითი მოძრაობის საზომი, რომელიც ახასიათებს ამ მოძრაობის სხვა სხეულზე გადაცემის უნარს: K = m * v. იმპულსის ცვლილება უდრის ძალის იმპულსს: DK = F*Dt = m*Dv = S.

იმპულსი არის სხეულის ბრუნვის მოძრაობის საზომი, რომელიც ახასიათებს ამ მოძრაობის სხვა სხეულზე გადაცემის უნარს: Kya = I*w = m*v*r. თუ სხეული დაკავშირებულია ბრუნვის ღერძთან, რომელიც არ გადის მის CM-ს, მაშინ მთლიანი კუთხური იმპულსი შედგება სხეულის კუთხური იმპულსისგან ღერძის გარშემო, რომელიც გადის მის CM-ზე გარე ღერძის პარალელურად (I0 * w) და რაღაც წერტილის კუთხური იმპულსი, რომელსაც აქვს სხეულის მასა და დაშორებულია ღერძის ბრუნვისგან იმავე მანძილზე, როგორც CM: L = I0*w + m*r2*w.

არსებობს რაოდენობრივი კავშირი იმპულსის მომენტსა (კინეტიკური მომენტი) და ძალის იმპულსის მომენტს შორის: DL = Mz*Dt = I*Dw = Sz.

Დაკავშირებული ინფორმაცია:

საიტის ძებნა:

აჩქარება ახასიათებს მოძრავი სხეულის სიჩქარის ცვლილების სიჩქარეს. თუ სხეულის სიჩქარე მუდმივია, მაშინ ის არ აჩქარებს. აჩქარება ხდება მხოლოდ მაშინ, როცა სხეულის სიჩქარე იცვლება. თუ სხეულის სიჩქარე იზრდება ან მცირდება გარკვეული მუდმივი მნიშვნელობით, მაშინ ასეთი სხეული მოძრაობს მუდმივი აჩქარებით. აჩქარება იზომება მეტრებში წამში წამში (m/s2) და გამოითვლება ორი სიჩქარისა და დროის მიხედვით, ან სხეულზე მიმართული ძალიდან.

ნაბიჯები

1 საშუალო აჩქარების გაანგარიშება ორ სიჩქარეზე

1. 1 საშუალო აჩქარების გამოთვლის ფორმულა.სხეულის საშუალო აჩქარება გამოითვლება მისი საწყისი და საბოლოო სიჩქარით (სიჩქარე არის მოძრაობის სიჩქარე გარკვეული მიმართულებით) და დრო, რომელიც სჭირდება სხეულს საბოლოო სიჩქარის მიღწევამდე. აჩქარების გამოთვლის ფორმულა: a = ∆v / ∆t, სადაც a არის აჩქარება, Δv არის სიჩქარის ცვლილება, Δt არის დრო, რომელიც საჭიროა საბოლოო სიჩქარის მისაღწევად.
2. აჩქარების ერთეულები არის მეტრი წამში წამში, ანუ m/s2.
3. აჩქარება არის ვექტორული სიდიდე, ანუ იგი მოცემულია როგორც მნიშვნელობით, ასევე მიმართულებით. მნიშვნელობა არის აჩქარების რიცხვითი მახასიათებელი, ხოლო მიმართულება არის სხეულის მოძრაობის მიმართულება. თუ სხეული შენელდება, მაშინ აჩქარება უარყოფითი იქნება.
4. 2 ცვლადების განმარტება.შეგიძლიათ გამოთვალოთ Δvდა Δtშემდეგი გზით: Δv \u003d vk - vnდა Δt \u003d tk - tn, სად vk- საბოლოო სიჩქარე vn- დაწყების სიჩქარე, ტკ- დროის დასასრული tn- დაწყების დრო.
5. ვინაიდან აჩქარებას აქვს მიმართულება, ყოველთვის გამოვაკლოთ საწყისი სიჩქარე საბოლოო სიჩქარეს; წინააღმდეგ შემთხვევაში, გამოთვლილი აჩქარების მიმართულება არასწორი იქნება.
6. თუ ამოცანაში საწყისი დრო არ არის მოცემული, მაშინ ვარაუდობენ, რომ tn = 0.
7. 3 იპოვეთ აჩქარება ფორმულის გამოყენებით.ჯერ დაწერეთ ფორმულა და თქვენთვის მოცემული ცვლადები. ფორმულა: a \u003d Δv / Δt \u003d (vk - vn) / (tk - tn). გამოაკლეთ საწყისი სიჩქარე საბოლოო სიჩქარეს და შემდეგ გაყავით შედეგი დროის მონაკვეთზე (დროის ცვლილება). თქვენ მიიღებთ საშუალო აჩქარებას გარკვეული პერიოდის განმავლობაში.
8. თუ საბოლოო სიჩქარე საწყისზე ნაკლებია, მაშინ აჩქარებას აქვს უარყოფითი მნიშვნელობა, ანუ სხეული ანელებს.
9. მაგალითი 1: მანქანა აჩქარებს 18,5 მ/წმ-დან 46,1 მ/წმ-მდე 2,47 წამში. იპოვეთ საშუალო აჩქარება.
10. დაწერეთ ფორმულა: a \u003d Δv / Δt \u003d (vk - vn) / (tk - tn)
11. დაწერეთ ცვლადები: vk= 46.1 მ/წმ, vn= 18,5 მ/წმ, ტკ= 2.47 წმ, tn= 0 წმ.
12. Გაანგარიშება: ა\u003d (46,1 - 18,5) / 2,47 \u003d 11,17 მ / წმ2.
13. მაგალითი 2: მოტოციკლი იწყებს დამუხრუჭებას 22,4 მ/წმ სიჩქარით და ჩერდება 2,55 წამის შემდეგ. იპოვეთ საშუალო აჩქარება.
14. დაწერეთ ფორმულა: a \u003d Δv / Δt \u003d (vk - vn) / (tk - tn)
15. დაწერეთ ცვლადები: vk= 0 მ/წმ, vn= 22.4 მ/წმ, ტკ= 2.55 წმ, tn= 0 წმ.
16. Გაანგარიშება: ა\u003d (0 - 22.4) / 2.55 \u003d -8.78 მ / წმ2.

2 აჩქარების გამოთვლა ძალით

1. 1 ნიუტონის მეორე კანონი.ნიუტონის მეორე კანონის თანახმად, სხეული აჩქარდება, თუ მასზე მოქმედი ძალები ერთმანეთს არ დააბალანსებენ. ასეთი აჩქარება დამოკიდებულია სხეულზე მოქმედ ძალაზე. ნიუტონის მეორე კანონის გამოყენებით შეგიძლიათ იპოვოთ სხეულის აჩქარება, თუ იცით მისი მასა და ამ სხეულზე მოქმედი ძალა.
2. ნიუტონის მეორე კანონი აღწერილია ფორმულით: ფრეს = მ x ა, სად ფრესარის შედეგად მიღებული ძალა, რომელიც მოქმედებს სხეულზე, მ- სხეულის მასა, აარის სხეულის აჩქარება.
3. ამ ფორმულასთან მუშაობისას გამოიყენეთ მეტრიკული სისტემის ერთეულები, რომლებშიც მასა იზომება კილოგრამებში (კგ), ძალა ნიუტონებში (N) და აჩქარება წამში მეტრებში წამში (m/s2).
4. 2 იპოვნეთ სხეულის მასა.ამისათვის სხეული სასწორზე დადეთ და იპოვეთ მისი მასა გრამებში. თუ თქვენ უყურებთ ძალიან დიდ სხეულს, მოძებნეთ მისი მასა საცნობარო წიგნებში ან ინტერნეტში. დიდი სხეულების მასა იზომება კილოგრამებში.
5. აჩქარების გამოსათვლელად ზემოაღნიშნული ფორმულის გამოყენებით, თქვენ უნდა გადაიყვანოთ გრამი კილოგრამებად. მასა გრამებში გავყავით 1000-ზე, რომ მიიღოთ მასა კილოგრამებში.
6. 3 იპოვნეთ სხეულზე მოქმედი ძალა.შედეგად მიღებული ძალა არ არის დაბალანსებული სხვა ძალებით. თუ სხეულზე მოქმედებს ორი საპირისპირო მიმართული ძალა და ერთი მათგანი მეორეზე მეტია, მაშინ მიღებული ძალის მიმართულება ემთხვევა უფრო დიდი ძალის მიმართულებას. აჩქარება ხდება მაშინ, როდესაც სხეულზე მოქმედებს ძალა, რომელიც არ არის დაბალანსებული სხვა ძალებით და რაც იწვევს სხეულის სიჩქარის ცვლილებას ამ ძალის მიმართულებით.
7. მაგალითად, შენ და შენი ძმა თოკს ატარებთ. თქვენ უწევთ თოკს 5 N ძალით და თქვენი ძმა ატარებს თოკს (საპირისპირო მიმართულებით) 7 N ძალით. წმინდა ძალა არის 2 N და მიმართულია თქვენი ძმისკენ.
8. გახსოვდეთ, რომ 1 N = 1 კგ∙m/s2.
9. 4 გადააკეთეთ ფორმულა F = ma აჩქარების გამოსათვლელად.ამისათვის გაყავით ამ ფორმულის ორივე მხარე m-ზე (მასით) და მიიღეთ: a = F/m. ამრიგად, აჩქარების საპოვნელად, გაყავით ძალა აჩქარებული სხეულის მასაზე.
10. ძალა პირდაპირპროპორციულია აჩქარების, ანუ რაც უფრო დიდია სხეულზე მოქმედი ძალა, მით უფრო სწრაფად აჩქარებს ის.
11. მასა აჩქარების უკუპროპორციულია, ანუ რაც უფრო დიდია სხეულის მასა მით უფრო ნელა აჩქარებს.
12. 5 გამოთვალეთ აჩქარება მიღებული ფორმულის გამოყენებით.აჩქარება უდრის სხეულზე მოქმედი შედეგად მიღებული ძალის კოეფიციენტს გაყოფილი მის მასაზე. ჩაანაცვლეთ თქვენთვის მოცემული მნიშვნელობები ამ ფორმულაში სხეულის აჩქარების გამოსათვლელად.
13. მაგალითად: 10 N-ის ტოლი ძალა მოქმედებს 2 კგ მასის სხეულზე. იპოვნეთ სხეულის აჩქარება.
14. a = F/m = 10/2 = 5 m/s2

3 შეამოწმეთ თქვენი ცოდნა

1. 1 აჩქარების მიმართულება.აჩქარების მეცნიერული კონცეფცია ყოველთვის არ ემთხვევა ამ რაოდენობის გამოყენებას ყოველდღიურ ცხოვრებაში. გახსოვდეთ, რომ აჩქარებას აქვს მიმართულება; აჩქარებას აქვს დადებითი მნიშვნელობა, თუ ის მიმართულია ზემოთ ან მარჯვნივ; აჩქარებას აქვს უარყოფითი მნიშვნელობა, თუ ის მიმართულია ქვემოთ ან მარცხნივ. შეამოწმეთ თქვენი გადაწყვეტის სისწორე შემდეგი ცხრილის საფუძველზე:
   
2. 2 ძალის მიმართულება.გახსოვდეთ, რომ აჩქარება ყოველთვის თანამიმართულია სხეულზე მოქმედ ძალასთან. ზოგიერთ ამოცანში მოცემულია მონაცემები, რომელთა მიზანია შეცდომაში შეგიყვანოთ.
3. მაგალითი: სათამაშო ნავი 10 კგ მასით მოძრაობს ჩრდილოეთით 2 მ/წ2 აჩქარებით. დასავლეთის მიმართულების ქარი მოქმედებს ნავზე 100 N ძალით. იპოვეთ ნავის აჩქარება ჩრდილოეთის მიმართულებით.
4. ამოხსნა: ვინაიდან ძალა პერპენდიკულარულია მოძრაობის მიმართულებაზე, ის არ ახდენს გავლენას ამ მიმართულებით მოძრაობაზე. ამიტომ ნავის აჩქარება ჩრდილოეთის მიმართულებით არ შეიცვლება და 2 მ/წ2-ის ტოლი იქნება.
5. 3 შედეგად მიღებული ძალა.თუ სხეულზე ერთდროულად მოქმედებს რამდენიმე ძალა, იპოვეთ მიღებული ძალა და შემდეგ გააგრძელეთ აჩქარების გამოთვლა. განვიხილოთ შემდეგი პრობლემა (ორ განზომილებაში):
6. ვლადიმერი უბიძგებს (მარჯვნივ) 400 კგ-იან კონტეინერს 150 N ძალით. დიმიტრი უბიძგებს (მარცხნივ) კონტეინერს 200 N ძალით. ქარი უბერავს მარჯვნიდან მარცხნივ და მოქმედებს კონტეინერზე ძალით. 10 N. იპოვეთ კონტეინერის აჩქარება.
7. გამოსავალი: ამ პრობლემის მდგომარეობა შექმნილია იმისთვის, რომ დაგაბნიოთ. სინამდვილეში, ყველაფერი ძალიან მარტივია.

   ნიუტონის მეორე კანონი

   დახაზეთ ძალების მიმართულების დიაგრამა, ასე დაინახავთ, რომ 150 N ძალა მიმართულია მარჯვნივ, 200 N ძალა ასევე მიმართულია მარჯვნივ, მაგრამ ძალა 10 N მიმართულია მარცხნივ. ამრიგად, მიღებული ძალაა: 150 + 200 - 10 = 340 ნ. აჩქარება არის: a = F/m = 340/400 = 0,85 მ/წ2.

გაგზავნილი: ვესელოვა კრისტინა. 2017-11-06 17:28:19

ინდექსზე დაბრუნება

გაკვეთილი 5. მასის დამოკიდებულება სიჩქარეზე. რელატივისტური დინამიკა

ნიუტონის მექანიკის კანონები არ ეთანხმება ახალ სივრცულ-დროით კონცეფციებს მაღალი სიჩქარით. მხოლოდ დაბალი სიჩქარით, როდესაც სივრცისა და დროის კლასიკური ცნებები მოქმედებს, ნიუტონის მეორე კანონი

არ იცვლის ფორმას ერთი ინერციული მიმართვის ჩარჩოდან მეორეზე გადასვლისას (დაკმაყოფილებულია ფარდობითობის პრინციპი).

მაგრამ მაღალი სიჩქარით, ეს კანონი ჩვეული (კლასიკური) ფორმით უსამართლოა.

ნიუტონის მეორე კანონის მიხედვით (2.4), სხეულზე დიდი ხნის განმავლობაში მოქმედ მუდმივ ძალას შეუძლია სხეულს თვითნებურად მაღალი სიჩქარე გადასცეს. მაგრამ სინამდვილეში, სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში არის ზღვარი და არავითარ შემთხვევაში არ შეიძლება სხეული მოძრაობდეს სიჩქარით, რომელიც აღემატება სინათლის სიჩქარეს ვაკუუმში. სხეულების მოძრაობის განტოლებაში ძალიან მცირე ცვლილებაა საჭირო იმისათვის, რომ ეს განტოლება იყოს ჭეშმარიტი მოძრაობის მაღალი სიჩქარით. ჯერ გადავიდეთ დინამიკის მეორე კანონის დაწერის ფორმაზე, რომელიც გამოიყენა თავად ნიუტონმა:

სად არის სხეულის იმპულსი. ამ განტოლებაში სხეულის მასა განიხილებოდა სიჩქარისგან დამოუკიდებლად.

გასაოცარია, რომ განტოლება (2.5) არ იცვლის თავის ფორმას მაღალი სიჩქარითაც კი.

ცვლილებები ეხება მხოლოდ მასას. როდესაც სხეულის სიჩქარე იზრდება, მისი მასა არ რჩება მუდმივი, არამედ იზრდება.

მასის დამოკიდებულება სიჩქარეზე შეიძლება დაფუძნებული იყოს იმ ვარაუდზე, რომ იმპულსის შენარჩუნების კანონი ასევე მოქმედებს სივრცისა და დროის შესახებ ახალი იდეების მიხედვით. გამოთვლები ძალიან რთულია. წარმოგიდგენთ მხოლოდ საბოლოო შედეგს.

თუ მეშვეობით m0აღნიშნეთ სხეულის მასა მოსვენებულ მდგომარეობაში, შემდეგ მასა მიგივე სხეული, მაგრამ მოძრაობს სიჩქარით, განისაზღვრება ფორმულით

სურათი 43 გვიჩვენებს სხეულის მასის დამოკიდებულებას მის სიჩქარეზე. ნახატიდან ჩანს, რომ მასის ზრდა რაც უფრო დიდია, მით უფრო უახლოვდება სხეულის სიჩქარე სინათლის სიჩქარეს. თან.

მოძრაობის სიჩქარით გაცილებით ნაკლებია ვიდრე სინათლის სიჩქარე, გამოხატულება ძალიან ცოტა განსხვავდება ერთიანობისგან. ასე რომ, სიჩქარით უფრო თანამედროვე, ვიდრე კოსმოსური რაკეტა შენ" 10 კმ/წმ ვიღებთ =0,99999999944 .

ამიტომ გასაკვირი არ არის, რომ მოძრაობის ასეთი შედარებით დაბალი სიჩქარით სიჩქარის მატებასთან ერთად მასის მატების შემჩნევა შეუძლებელია. მაგრამ ელემენტარული ნაწილაკები თანამედროვე ნაწილაკების ამაჩქარებლებში აღწევს უზარმაზარ სიჩქარეს. თუ ნაწილაკების სიჩქარე მხოლოდ 90 კმ/წმ-ით ნაკლებია სინათლის სიჩქარეზე, მაშინ მისი მასა 40-ჯერ იზრდება.

ძალის F გამოთვლა

ძლიერ ელექტრონის ამაჩქარებლებს შეუძლიათ ამ ნაწილაკების აჩქარება სინათლის სიჩქარეზე მხოლოდ 35-50 მ/წმ-ით ნაკლები. ამ შემთხვევაში ელექტრონის მასა იზრდება დაახლოებით 2000-ჯერ. იმისათვის, რომ ასეთი ელექტრონი დარჩეს წრიულ ორბიტაზე, მასზე უნდა იმოქმედოს ძალა მაგნიტური ველის მხრიდან, 2000-ჯერ მეტი ვიდრე მოსალოდნელია, არ ითვალისწინებს მასის დამოკიდებულებას სიჩქარეზე. აღარ არის შესაძლებელი ნიუტონის მექანიკის გამოყენება სწრაფი ნაწილაკების ტრაექტორიების გამოსათვლელად.

(2.6) მიმართების გათვალისწინებით, სხეულის იმპულსი უდრის:

რელატივისტური დინამიკის ძირითადი კანონი იგივე ფორმით არის დაწერილი:

თუმცა, სხეულის იმპულსი აქ განისაზღვრება ფორმულით (2.7) და არა მხოლოდ პროდუქტით.

ამრიგად, მასა, რომელიც ნიუტონის დროიდან მუდმივია, რეალურად დამოკიდებულია სიჩქარეზე.

მოძრაობის სიჩქარის მატებასთან ერთად იზრდება სხეულის მასა, რომელიც განსაზღვრავს მის ინერციულ თვისებებს. ზე u®cსხეულის მასა (2.6) განტოლების შესაბამისად იზრდება განუსაზღვრელი ვადით ( m®¥); შესაბამისად, აჩქარება მიდრეკილია ნულისკენ და სიჩქარე პრაქტიკულად წყვეტს ზრდას, მიუხედავად იმისა, რამდენ ხანს იმოქმედებს ძალა.

დამუხტული ნაწილაკების ამაჩქარებლების გაანგარიშებისას მოძრაობის რელატივისტური განტოლების გამოყენების აუცილებლობა ნიშნავს, რომ ფარდობითობის თეორია ჩვენს დროში საინჟინრო მეცნიერებად იქცა.

ნიუტონის მექანიკის კანონები შეიძლება ჩაითვალოს რელატივისტური მექანიკის განსაკუთრებულ შემთხვევად, რომელიც მოქმედებს სხეულების მოძრაობის სიჩქარით სინათლის სიჩქარეზე ბევრად ნაკლები.

მოძრაობის რელატივისტური განტოლება, რომელიც ითვალისწინებს მასის სიჩქარეზე დამოკიდებულებას, გამოიყენება ელემენტარული ნაწილაკების ამაჩქარებლების და სხვა რელატივისტური მოწყობილობების დიზაინში.

? 1 . ჩაწერეთ სხეულის მასის დამოკიდებულების ფორმულა მისი მოძრაობის სიჩქარეზე. 2 . რა პირობებში შეიძლება ჩაითვალოს სხეულის მასა სიჩქარისგან დამოუკიდებლად?

ფორმულები მათემატიკაში, ხაზოვან ალგებრასა და გეომეტრიაში

§ 100. კინეტიკური ენერგიის გამოხატვა სხეულის მასისა და სიჩქარის მიხედვით

ჩვენ ვნახეთ §§ 97 და 98, რომ შესაძლებელია პოტენციური ენერგიის მარაგის შექმნა სამუშაოს გარკვეული ძალის გამოწვევით, ტვირთის აწევით ან ზამბარის შეკუმშვით. ანალოგიურად, ნებისმიერი ძალის მუშაობის შედეგად შესაძლებელია კინეტიკური ენერგიის მარაგის შექმნა. მართლაც, თუ სხეული გარე ძალის მოქმედებით იღებს აჩქარებას და მოძრაობს, მაშინ ეს ძალა მუშაობს და სხეული იძენს სიჩქარეს, ანუ იძენს კინეტიკურ ენერგიას. მაგალითად, იარაღის ლულაში ფხვნილის აირების წნევის ძალა, რომელიც ტყვიას უბიძგებს, მუშაობს, რის გამოც იქმნება ტყვიის კინეტიკური ენერგიის მარაგი. პირიქით, თუ სამუშაო კეთდება ტყვიის მოძრაობის გამო (მაგალითად, ტყვია ამოდის ან დაბრკოლებას ხვდება, იწვევს განადგურებას), მაშინ ტყვიის კინეტიკური ენერგია მცირდება.

ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ მუშაობის კინეტიკურ ენერგიაზე გადასვლას მაგალითის გამოყენებით, როდესაც სხეულზე მოქმედებს მხოლოდ ერთი ძალა (ბევრი ძალის შემთხვევაში, ეს არის სხეულზე მოქმედი ყველა ძალის შედეგი). დავუშვათ, რომ მუდმივმა ძალამ დაიწყო მოქმედება მასის სხეულზე, რომელიც მოსვენებულ მდგომარეობაში იყო; ძალის მოქმედებით სხეული აჩქარებით ერთნაირად მოძრაობს. ძალის მიმართულებით მანძილის გავლის შემდეგ სხეული შეიძენს სიჩქარეს, რომელიც დაკავშირებულია ფორმულით გავლილ მანძილთან (§ 22). აქედან ვპოულობთ ძალის მუშაობას:

.

ანალოგიურად, თუ მისი მოძრაობის წინააღმდეგ მიმართული ძალა იწყებს მოქმედებას სხეულზე, რომელიც მოძრაობს სიჩქარით, მაშინ ის შეანელებს მის მოძრაობას და შეჩერდება, რომელმაც შეასრულა სამუშაო ძალის წინააღმდეგ, ასევე ტოლია . ეს ნიშნავს, რომ მოძრავი სხეულის კინეტიკური ენერგია უდრის მისი მასის ნამრავლის ნახევარს და სიჩქარის კვადრატს:

ვინაიდან კინეტიკური ენერგიის ცვლილება, ისევე როგორც პოტენციური ენერგიის ცვლილება, ტოლია ამ ცვლილების შედეგად წარმოქმნილ სამუშაოს (დადებითი ან უარყოფითი), კინეტიკური ენერგია ასევე იზომება სამუშაოს ერთეულებში, ანუ ჯოულებში.

100.1. მასის სხეული ინერციით მოძრაობს სიჩქარით. სხეულზე ძალა იწყებს მოქმედებას სხეულის მოძრაობის მიმართულებით, რის შედეგადაც, გარკვეული პერიოდის შემდეგ, სხეულის სიჩქარე ტოლი ხდება. აჩვენეთ, რომ სხეულის კინეტიკური ენერგიის ზრდა უდრის ძალის მიერ წარმოქმნილ სამუშაოს იმ შემთხვევისთვის, როდესაც სიჩქარე: ა) იზრდება; ბ) მცირდება; გ) ცვლის ნიშანს.

100.2. რაზე იხარჯება ბევრი სამუშაო: 5 მ/წმ სიჩქარის დასვენების დროს მატარებლის ინფორმირება თუ 5 მ/წმ სიჩქარის 10 მ/წმ სიჩქარის აჩქარება?

როგორ მოვძებნოთ მანქანის მასა ფიზიკაში

როგორ მოვძებნოთ მასა სიჩქარის ცოდნით

დაგჭირდებათ

• - კალამი;
• - შენიშვნის ქაღალდი.

ინსტრუქცია

უმარტივესი შემთხვევაა ერთი სხეულის მოძრაობა მოცემული ერთგვაროვანი სიჩქარით. სხეულის მიერ გავლილი მანძილი ცნობილია. იპოვეთ მგზავრობის დრო: t = S/v, საათი, სადაც S არის მანძილი, v არის სხეულის საშუალო სიჩქარე.

მეორე მაგალითი არის სხეულების მოახლოებული მოძრაობისთვის. მანქანა A წერტილიდან B წერტილამდე 50 კმ/სთ სიჩქარით მოძრაობს. მოპედმა ერთდროულად დატოვა B წერტილი, რათა შეხვედროდა მას 30 კმ/სთ სიჩქარით. A და B წერტილებს შორის მანძილი 100 კმ-ია. საჭიროა გამონახოს დრო, რის შემდეგაც ისინი შეხვდებიან.

მიუთითეთ შეხვედრის ადგილი ასო K. AK მანძილი, რომელიც მანქანამ გაიარა, იყოს x კმ. მაშინ მოტოციკლისტის გზა 100 კმ იქნება. პრობლემის მდგომარეობიდან გამომდინარეობს, რომ მანქანისა და მოპედის მგზავრობის დრო ერთნაირია. დაწერეთ განტოლება: x / v \u003d (S-x) / v ', სადაც v, v' არის მანქანისა და მოპედის სიჩქარე. მონაცემების ჩანაცვლებით ამოხსენით განტოლება: x = 62,5 კმ. ახლა იპოვეთ დრო: t = 62,5/50 = 1,25 საათი ან 1 საათი 15 წუთი. მესამე მაგალითი - იგივე პირობებია მოყვანილი, მაგრამ მანქანა მოპედზე 20 წუთის შემდეგ წავიდა. განსაზღვრეთ რამდენ ხანს გაივლის მანქანა მოპედთან შეხვედრამდე. დაწერეთ წინა განტოლების მსგავსი. მაგრამ ამ შემთხვევაში, მოპედის მგზავრობის დრო 20 წუთით მეტი იქნება, ვიდრე მანქანის. ნაწილების გასათანაბრებლად გამოაკლეთ საათის მესამედი გამონათქვამის მარჯვენა მხარეს: x/v = (S-x)/v'-1/3. იპოვეთ x - 56,25. გამოთვალეთ დრო: t = 56,25/50 = 1,125 საათი ან 1 საათი 7 წუთი 30 წამი.

მეოთხე მაგალითია სხეულების ერთი მიმართულებით მოძრაობის პრობლემა. A წერტილიდან ერთი სიჩქარით მოძრაობენ ავტომობილი და მოპედი, ცნობილია, რომ მანქანა ნახევარი საათის შემდეგ გავიდა. რამდენი დრო დასჭირდება მას მოპედის გასწრებას?

ამ შემთხვევაში მანქანებით გავლილი მანძილი იგივე იქნება. მანქანის მგზავრობის დრო იყოს x საათი, მაშინ მოპედის მგზავრობის დრო იქნება x + 0,5 საათი. თქვენ გაქვთ განტოლება: vx = v'(x+0.5). ამოხსენით განტოლება სიჩქარის ჩართვით და იპოვეთ x - 0,75 საათი ან 45 წუთი.

მეხუთე მაგალითი - მანქანა და მოპედი ერთი და იგივე სიჩქარით მოძრაობენ ერთი მიმართულებით, მაგრამ მოპედმა მარცხენა წერტილი B, რომელიც მდებარეობს A წერტილიდან 10 კმ მანძილზე, ნახევარი საათით ადრე. გამოთვალეთ დაწყებიდან რამდენ ხანში მანქანა გაუსწრებს მოპედს.

მანქანით გავლილი მანძილი 10 კმ-ით მეტია. დაამატეთ ეს განსხვავება მხედრის გზას და გაათანაბრე გამოხატვის ნაწილები: vx = v'(x+0.5)-10. სიჩქარის მნიშვნელობების ჩანაცვლებით და მისი ამოხსნით, მიიღებთ პასუხს: t = 1.25 საათი ან 1 საათი 15 წუთი.

ელასტიური ძალის აჩქარება

• რა არის დროის მანქანის სიჩქარე

როგორ მოვძებნოთ მასა?

ბევრ ჩვენგანს სასკოლო პერიოდში აინტერესებდა: "როგორ ვიპოვოთ სხეულის წონა"? ახლა ჩვენ შევეცდებით ამ კითხვაზე პასუხის გაცემას.

მასის პოვნა მისი მოცულობის მიხედვით

ვთქვათ, თქვენ ხელთ გაქვთ ორასი ლიტრიანი კასრი. თქვენ აპირებთ მთლიანად შეავსოთ ის დიზელის საწვავით, რომელსაც იყენებთ თქვენი პატარა ქვაბის სახლის გასათბობად. როგორ გავიგოთ დიზელის საწვავით სავსე ამ ლულის მასა? შევეცადოთ თქვენთან ერთად მოვაგვაროთ ეს ერთი შეხედვით მარტივი ამოცანა.

პრობლემის გადაჭრა, თუ როგორ უნდა ვიპოვოთ ნივთიერების მასა მისი მოცულობის მიხედვით, საკმაოდ მარტივია. ამისათვის გამოიყენეთ ნივთიერების სპეციფიკური სიმკვრივის ფორმულა

სადაც p არის ნივთიერების ხვედრითი წონა;

მ - მისი მასა;

v - ოკუპირებული მოცულობა.

მასის საზომად გამოყენებული იქნება გრამი, კილოგრამი და ტონა. მოცულობის ზომები: კუბური სანტიმეტრი, დეციმეტრი და მეტრი. ხვედრითი წონა გამოითვლება კგ/დმ³, კგ/მ³, გ/სმ³, ტ/მ³.

ამრიგად, პრობლემის პირობების შესაბამისად, ჩვენს განკარგულებაშია ორასი ლიტრი მოცულობის ლულა. ეს ნიშნავს, რომ მისი მოცულობა არის 2 მ³.

მაგრამ გსურთ იცოდეთ როგორ იპოვოთ მასა. ზემოაღნიშნული ფორმულიდან გამომდინარეობს შემდეგნაირად:

ჯერ უნდა ვიპოვოთ p-ის მნიშვნელობა - დიზელის საწვავის ხვედრითი წონა. თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ ეს მნიშვნელობა დირექტორიაში.

წიგნში ვხვდებით, რომ p = 860.0 კგ/მ³.

შემდეგ ჩვენ ვცვლით მიღებულ მნიშვნელობებს ფორმულაში:

მ = 860 * 2 = 1720.0 (კგ)

ამრიგად, იპოვნეს პასუხი კითხვაზე, თუ როგორ უნდა იპოვოთ მასა. ერთი ტონა შვიდას ოცი კილოგრამი არის ორასი ლიტრი ზაფხულის დიზელის საწვავის წონა. ამის შემდეგ შეგიძლიათ ანალოგიურად გააკეთოთ ლულის მთლიანი წონისა და სოლარიუმის ლულის თაროს ტევადობის სავარაუდო გამოთვლა.

მასის პოვნა სიმკვრივისა და მოცულობის მეშვეობით

ძალიან ხშირად ფიზიკის პრაქტიკულ ამოცანებში შეიძლება შევხვდეთ ისეთ რაოდენობას, როგორიცაა მასა, სიმკვრივე და მოცულობა. სხეულის მასის პოვნის პრობლემის გადასაჭრელად, თქვენ უნდა იცოდეთ მისი მოცულობა და სიმკვრივე.

ნივთები, რომლებიც დაგჭირდებათ:

1) რულეტკა.

2) კალკულატორი (კომპიუტერი).

3) გაზომვის ტევადობა.

4) მმართველი.

ცნობილია, რომ ერთნაირი მოცულობის, მაგრამ სხვადასხვა მასალისგან დამზადებულ ობიექტებს განსხვავებული მასა ექნებათ (მაგალითად, ლითონი და ხე). სხეულების მასები, რომლებიც დამზადებულია გარკვეული მასალისგან (სიცარიელეების გარეშე), პირდაპირპროპორციულია მოცემული საგნების მოცულობისა. წინააღმდეგ შემთხვევაში, მუდმივი არის მასის თანაფარდობა ობიექტის მოცულობასთან. ამ მაჩვენებელს "ნივთიერების სიმკვრივეს" უწოდებენ. ჩვენ მას მოვიხსენიებთ როგორც დ.

ახლა საჭიროა პრობლემის გადაჭრა, თუ როგორ უნდა ვიპოვოთ მასა ფორმულის შესაბამისად d = m/V, სად

m არის ობიექტის მასა (კილოგრამებში),

V არის მისი მოცულობა (კუბურ მეტრებში).

ამრიგად, ნივთიერების სიმკვრივე არის მასა მისი მოცულობის ერთეულზე.

თუ თქვენ უნდა იპოვოთ მასალის სიმკვრივე, საიდანაც მზადდება ობიექტი, მაშინ უნდა გამოიყენოთ სიმკვრივის ცხრილი, რომელიც შეგიძლიათ ნახოთ სტანდარტული ფიზიკის სახელმძღვანელოში.

ობიექტის მოცულობა გამოითვლება ფორმულით V = h * S, სადაც

V - მოცულობა (მ³),

H არის ობიექტის სიმაღლე (მ),

S არის ობიექტის ბაზის ფართობი (მ²).

იმ შემთხვევაში, თუ თქვენ არ შეგიძლიათ ნათლად გაზომოთ სხეულის გეომეტრიული პარამეტრები, მაშინ უნდა მიმართოთ არქიმედეს კანონების დახმარებას. ამისათვის დაგჭირდებათ ჭურჭელი, რომელსაც აქვს სასწორი, რომელიც ემსახურება სითხეების მოცულობის გაზომვას და ობიექტის წყალში ჩაყვანას, ანუ ჭურჭელში, რომელსაც აქვს განყოფილებები. მოცულობა, რომლითაც გაიზრდება ჭურჭლის შიგთავსი, არის მასში ჩაძირული სხეულის მოცულობა.

თუ იცით ობიექტის მოცულობა V და სიმკვრივე d, შეგიძლიათ მარტივად იპოვოთ მისი მასა ფორმულის გამოყენებით m = d * V. მასის გამოთვლამდე, თქვენ უნდა შეიყვანოთ ყველა საზომი ერთეული ერთ სისტემაში, მაგალითად, SI-ში. სისტემა, რომელიც საერთაშორისო საზომი სისტემაა.

ზემოაღნიშნული ფორმულების შესაბამისად, შეიძლება გაკეთდეს შემდეგი დასკვნა: მასის საჭირო მნიშვნელობის საპოვნელად ცნობილი მოცულობითა და ცნობილი სიმკვრივით, საჭიროა იმ მასალის სიმკვრივის მნიშვნელობის გამრავლება, საიდანაც სხეული მზადდება. სხეული.

სხეულის მასისა და მოცულობის გაანგარიშება

ნივთიერების სიმკვრივის დასადგენად აუცილებელია სხეულის მასის გაყოფა მოცულობით:

სხეულის წონის დადგენა შესაძლებელია სასწორის გამოყენებით. როგორ გავიგოთ სხეულის მოცულობა?

თუ სხეულს აქვს მართკუთხა პარალელეპიპედის ფორმა (სურ. 24), მაშინ მისი მოცულობა გამოიხატება ფორმულით.

თუ მას სხვა ფორმა აქვს, მაშინ მისი მოცულობა შეიძლება ვიპოვოთ იმ მეთოდით, რომელიც აღმოაჩინა ძველმა ბერძენმა მეცნიერმა არქიმედესმა ძვ.წ მე-3 საუკუნეში. ძვ.წ ე.

არქიმედესი დაიბადა სირაკუზაში, სიცილიის კუნძულზე. მისი მამა, ასტრონომი ფიდიასი, იყო იერონის ნათესავი, რომელიც გახდა 270 წ. ე. იმ ქალაქის მეფეს, რომელშიც ისინი ცხოვრობდნენ.

არქიმედეს ყველა თხზულება ჩვენამდე არ მოსულა. მისი მრავალი აღმოჩენა ცნობილი გახდა შემდგომი ავტორების წყალობით, რომელთა შემორჩენილი ნამუშევრები აღწერს მის გამოგონებებს. ასე, მაგალითად, რომაელმა არქიტექტორმა ვიტრუვიუსმა (ძვ. წ. I ს.) თავის ერთ-ერთ თხზულებაში შემდეგი ამბავი თქვა: უსაზღვრო ჭკუით. სირაკუზაში მეფობის დროს იერონმა მთელი თავისი საქმიანობის წარმატებით დასრულების შემდეგ პირობა დადო, რომ ჩუქნიდა ოქროს. უკვდავი ღმერთების გვირგვინი რომელიმე ტაძარში. ოსტატს შეუთანხმდა სამუშაოს მაღალ ფასზე და მისცა მას წონით საჭირო ოქრო. დანიშნულ დღეს ოსტატმა თავისი საქმე მიუტანა მეფეს, რომელმაც ის შესანიშნავად შეასრულა; აწონვის შემდეგ აღმოჩნდა, რომ გვირგვინის წონა შეესაბამება ოქროს მოცემულ წონას.

ამის შემდეგ გამოცხადდა დენონსაცია, რომ ოქროს ნაწილი აიღეს გვირგვინიდან და იმავე რაოდენობით ვერცხლი შეურიეს. იერო გაბრაზდა, რომ მოატყუეს და, ვერ იპოვა გზა ამ ქურდობის გასამართლებლად, სთხოვა არქიმედეს, რომ კარგად დაფიქრებულიყო ამაზე. ამ საკითხზე ფიქრებში ჩაძირული, როგორღაც შემთხვევით მივიდა აბაზანაში და იქ, აბაზანაში ჩაძირულმა შეამჩნია, რომ მისგან იმხელა წყალი მოედინებოდა, რა მოცულობით იყო ჩაძირული მისი სხეული აბაზანაში. თვითონვე გაარკვია ამ ფაქტის ღირებულება, უყოყმანოდ გახარებული გამოხტა აბანოდან, შიშველი წავიდა სახლში და ხმამაღლა უთხრა ყველას, რომ იპოვა რასაც ეძებდა. მივარდა და ბერძნულად იგივეს იყვირა: „ევრიკა, ევრიკა! (იპოვეს, იპოვეს!)

შემდეგ, წერს ვიტრუვიუსი, არქიმედესმა აიღო წყლით სავსე ჭურჭელი და ჩაუშვა მასში გვირგვინის წონის ტოლი ოქროს ჯოხი. გადაადგილებული წყლის მოცულობის გაზომვის შემდეგ, მან კვლავ შეავსო ჭურჭელი წყლით და დადო მასში გვირგვინი. გვირგვინით გადაადგილებული წყლის მოცულობა უფრო დიდი აღმოჩნდა, ვიდრე ოქროს ღეროებით გადაადგილებული წყლის მოცულობა. გვირგვინის უფრო დიდი მოცულობა ნიშნავდა, რომ ის შეიცავს ოქროზე ნაკლებ მკვრივ ნივთიერებას. ამიტომ არქიმედეს მიერ ჩატარებულმა ექსპერიმენტმა აჩვენა, რომ ოქროს ნაწილი მოიპარეს.

ასე რომ, სხეულის მოცულობის დასადგენად, რომელსაც აქვს არარეგულარული ფორმა, საკმარისია გავზომოთ ამ სხეულის მიერ გადაადგილებული წყლის მოცულობა. საზომი ცილინდრით (ჭიქით) ამის გაკეთება მარტივია.

იმ შემთხვევებში, როდესაც სხეულის მასა და სიმკვრივეა ცნობილი, მისი მოცულობა შეიძლება მოიძებნოს ფორმულით შემდეგი ფორმულით (10.1):

ეს გვიჩვენებს, რომ სხეულის მოცულობის დასადგენად აუცილებელია ამ სხეულის მასის გაყოფა მისი სიმკვრივით.

თუ, პირიქით, სხეულის მოცულობა ცნობილია, მაშინ იმის ცოდნა, თუ რა ნივთიერებისგან შედგება, შეგიძლიათ იპოვოთ მისი მასა:

სხეულის მასის დასადგენად აუცილებელია სხეულის სიმკვრივის გამრავლება მოცულობით.

1. მოცულობის განსაზღვრის რა მეთოდები იცით? 2. რა იცით არქიმედეს შესახებ? 3.როგორ იპოვით სხეულის მასას სიმკვრივით და მოცულობით?ექსპერიმენტული დავალება. აიღეთ საპონი, რომელსაც აქვს მართკუთხა პარალელეპიპედის ფორმა, რომელზედაც მითითებულია მისი მასა. საჭირო გაზომვების გაკეთების შემდეგ განსაზღვრეთ საპნის სიმკვრივე.

გრავიტაცია არის ის რაოდენობა, რომლითაც სხეული იზიდავს დედამიწას მისი მიზიდულობის გავლენის ქვეშ. ეს მაჩვენებელი პირდაპირ დამოკიდებულია ადამიანის წონაზე ან საგნის მასაზე. რაც მეტია წონა, მით უფრო მაღალია. ამ სტატიაში ჩვენ აგიხსნით, თუ როგორ უნდა ვიპოვოთ მიზიდულობის ძალა.

სკოლის ფიზიკის კურსიდან: მიზიდულობის ძალა სხეულის წონის პირდაპირპროპორციულია. თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ მნიშვნელობა F \u003d m * g ფორმულის გამოყენებით, სადაც g არის კოეფიციენტი ტოლი 9,8 მ / წმ 2. შესაბამისად 100 კგ წონით ადამიანისთვის მიზიდულობის ძალა არის 980. აღსანიშნავია, რომ პრაქტიკაში ყველაფერი ცოტა განსხვავებულია და გრავიტაციაზე ბევრი ფაქტორი მოქმედებს.

გრავიტაციაზე მოქმედი ფაქტორები:

• მანძილი მიწიდან;
• სხეულის გეოგრაფიული მდებარეობა;
• დღის დრო.

გახსოვდეთ, რომ ჩრდილოეთ პოლუსზე მუდმივი g არის არა 9,8, არამედ 9,83. ეს შესაძლებელია დედამიწაზე მინერალური საბადოების არსებობის გამო, რომლებსაც აქვთ მაგნიტური თვისებები. კოეფიციენტი ოდნავ იზრდება რკინის მადნის საბადოების ადგილებში. ეკვატორზე კოეფიციენტი არის 9,78. თუ სხეული არ არის მიწაზე ან მოძრაობაში, მაშინ მიზიდულობის ძალის დასადგენად აუცილებელია ობიექტის აჩქარების ცოდნა. ამისათვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ სპეციალური მოწყობილობები - წამზომი, სიჩქარის ან აქსელერომეტრი. აჩქარების გამოსათვლელად, განსაზღვრეთ ობიექტის საბოლოო და საწყისი სიჩქარე. გამოაკლეთ საწყისი სიჩქარე საბოლოო მნიშვნელობას და გაყავით მიღებული სხვაობა იმ დროზე, როდესაც ობიექტს დასჭირდა მანძილის გავლა. თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ აჩქარება ობიექტის გადაადგილებით. ამისათვის თქვენ უნდა გადაიტანოთ სხეული დასვენებისგან. ახლა გაამრავლეთ მანძილი ორზე. მიღებული მნიშვნელობა გაყავით დროის კვადრატზე. აჩქარების გამოთვლის ეს მეთოდი შესაფერისია, თუ სხეული თავდაპირველად ისვენებს. თუ არის სპიდომეტრი, მაშინ აჩქარების დასადგენად აუცილებელია სხეულის საწყისი და საბოლოო სიჩქარის კვადრატი. იპოვნეთ განსხვავება საბოლოო და საწყისი სიჩქარის კვადრატებს შორის. შედეგი გაყავით 2-ზე გამრავლებულ დროზე. თუ სხეული წრეში მოძრაობს, მაშინ მას აქვს თავისი აჩქარება, თუნდაც მუდმივი სიჩქარით. აჩქარების საპოვნელად, სხეულის სიჩქარის კვადრატში გაყოფა წრის რადიუსზე, რომლის გასწვრივაც ის მოძრაობს. რადიუსი უნდა იყოს მითითებული მეტრებში.

გამოიყენეთ აქსელერომეტრი მყისიერი აჩქარების დასადგენად. თუ თქვენ მიიღებთ აჩქარების უარყოფით მნიშვნელობას, ეს ნიშნავს, რომ ობიექტი ანელებს, ანუ მისი სიჩქარე მცირდება. შესაბამისად, დადებითი მნიშვნელობით, ობიექტი აჩქარებს და მისი სიჩქარე იზრდება. დაიმახსოვრეთ, 9.8 კოეფიციენტის გამოყენება შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ გრავიტაცია განისაზღვრება ადგილზე მყოფ ობიექტზე. თუ სხეული დამონტაჟებულია საყრდენზე, მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული საყრდენის წინააღმდეგობა. ეს მნიშვნელობა დამოკიდებულია მასალაზე, საიდანაც მზადდება მხარდაჭერა.

თუ სხეული არ არის გადაწეული ჰორიზონტალური მიმართულებით, მაშინ ღირს იმის გათვალისწინება, თუ რა კუთხით იხრება ობიექტი ჰორიზონტიდან. შედეგად, ფორმულა ასე გამოიყურება: F=m*g – Fthrust*sin. გრავიტაციის ძალა იზომება ნიუტონებში. გამოთვლებისთვის გამოიყენეთ მ/წმ-ში გაზომილი სიჩქარე. ამისთვის სიჩქარე კმ/სთ-ში გაყავით 3,6-ზე.