როგორია სხეულების ურთიერთქმედება ფიზიკის განმარტებაში. სხეულების ურთიერთქმედება

განვიხილოთ მანქანის მოძრაობა. მაგალითად, თუ მანქანა ყოველ მეოთხედ საათში (15 წუთში) გადის 15 კმ-ს, ყოველ ნახევარ საათში 30 კმ-ს (30 წუთში) და 60 კმ-ს ყოველ საათში, ითვლება, რომ ის ერთნაირად მოძრაობს.

არათანაბარი მოძრაობა.

თუ სხეული თანაბარ დისტანციას ფარავს დროის ნებისმიერ თანაბარ ინტერვალში, მისი მოძრაობა ერთგვაროვნად ითვლება.

ერთიანი მოძრაობა ძალიან იშვიათია. დედამიწა თითქმის ერთნაირად ბრუნავს მზის ირგვლივ; ერთი წლის განმავლობაში დედამიწა ერთ შემობრუნებას აკეთებს მზის გარშემო.

მანქანის მძღოლი თითქმის არასდროს ახერხებს მოძრაობის ერთგვაროვნების შენარჩუნებას - სხვადასხვა მიზეზის გამო აუცილებელია მგზავრობის დაჩქარება ან შენელება. საათის ისრები (წუთები და საათები) მხოლოდ ერთგვაროვანი ჩანს, რისი შემოწმებაც ადვილია მეორე ხელის მოძრაობის ყურებით. ის მოძრაობს და შემდეგ ჩერდება. დანარჩენი ორი ისარი მოძრაობს ზუსტად იმავე გზით, მხოლოდ ნელა და, შესაბამისად, მათი ნაკაწრები არ ჩანს. აირების მოლეკულები, რომლებიც ერთმანეთს ეჯახებიან, ცოტა ხნით ჩერდებიან, შემდეგ ისევ აჩქარდებიან. მომდევნო შეჯახების დროს, უკვე სხვა მოლეკულებთან, ისინი კვლავ ანელებენ მოძრაობას სივრცეში.

ეს ყველაფერი არათანაბარი მოძრაობის მაგალითებია. ასე მოძრაობს მატარებელი, შორდება სადგურს, გადის ერთიდაიგივე ინტერვალებით უფრო და უფრო მეტი გზა. მოთხილამურე ან მოციგურავე შეჯიბრებებში სხვადასხვა დროს თანაბარ გზას გადის. ასე მოძრაობს თვითმფრინავი აფრენა, გაღებული კარი, ჩამოვარდნილი ფიფქი.

თუ სხეული გადის სხვადასხვა გზას დროის თანაბარ ინტერვალებში, მაშინ მის მოძრაობას არათანაბარი ეწოდება.

არათანაბარი მოძრაობა შეიძლება შეინიშნოს ექსპერიმენტულად. ნახატზე ნაჩვენებია ურიკა საწვეთურით, საიდანაც წვეთები ცვივა რეგულარული ინტერვალებით. როდესაც ტროლეი მოძრაობს მასზე დატვირთვის მოქმედების ქვეშ, ჩვენ ვხედავთ, რომ მანძილი წვეთების კვალს შორის არ არის იგივე. და ეს ნიშნავს, რომ დროის ერთსა და იმავე ინტერვალებში ურიკა სხვადასხვა გზას გადის.

სიჩქარე. სიჩქარის ერთეული.

ჩვენ ხშირად ვამბობთ, რომ ზოგიერთი სხეული უფრო სწრაფად მოძრაობს, ზოგი ნელა. მაგალითად, ტურისტი დადის გზატკეცილზე, მანქანა მირბის, თვითმფრინავი დაფრინავს ჰაერში. დავუშვათ, რომ ისინი ყველა ერთნაირად მოძრაობენ, მიუხედავად ამისა, ამ სხეულების მოძრაობა განსხვავებული იქნება.

მანქანა უფრო სწრაფია ვიდრე ფეხით მოსიარულე, ხოლო თვითმფრინავი უფრო სწრაფია ვიდრე მანქანა. ფიზიკაში სიდიდეს, რომელიც ახასიათებს მოძრაობის სიჩქარეს, სიჩქარეს უწოდებენ.

დავუშვათ, რომ ტურისტი 1 საათში გადის 5 კმ, მანქანა 90 კმ, ხოლო თვითმფრინავის სიჩქარე 850 კმ საათშია.

სიჩქარე სხეულის ერთგვაროვანი მოძრაობით გვიჩვენებს რა მანძილი გაიარა სხეულმა დროის ერთეულზე.

ამრიგად, სიჩქარის კონცეფციის გამოყენებით, ახლა შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ტურისტი, მანქანა და თვითმფრინავი მოძრაობენ სხვადასხვა სიჩქარით.

ერთგვაროვანი მოძრაობით, სხეულის სიჩქარე მუდმივი რჩება.

თუ ველოსიპედისტი გაივლის 5 წამის მანძილზე 25 მ-ის ტოლ მანძილს, მაშინ მისი სიჩქარე იქნება 25მ/5წმ = 5მ/წმ.

ერთგვაროვანი მოძრაობის დროს სიჩქარის დასადგენად საჭიროა დროის ამ მონაკვეთზე სხეულის მიერ გავლილი ბილიკი გავყოთ დროის ამ მონაკვეთზე:

სიჩქარე = გზა/დრო.

სიჩქარე აღინიშნება ასო v, გზა არის s, დრო არის t. სიჩქარის პოვნის ფორმულა ასე გამოიყურება:

სხეულის სიჩქარე ერთგვაროვან მოძრაობაში არის სიდიდე, რომელიც უდრის გზის თანაფარდობას იმ დროს, რომლისთვისაც ეს გზა გაიარა.

საერთაშორისო სისტემაში (SI) სიჩქარე იზომება წამში მეტრებში (მ/წმ).

ეს ნიშნავს, რომ სიჩქარის ერთეული არის ისეთი ერთგვაროვანი მოძრაობის სიჩქარე, რომლის დროსაც სხეული ერთ წამში გადის 1 მეტრის ტოლ მანძილს.

სხეულის სიჩქარე ასევე შეიძლება გაიზომოს საათში კილომეტრებში (კმ/სთ), კილომეტრებში წამში (კმ/წმ), სანტიმეტრებში წამში (სმ/წმ).

მაგალითი. ერთნაირად მოძრავი მატარებელი 108 კმ მანძილს 2 საათში ფარავს. გამოთვალეთ მატარებლის სიჩქარე.

ასე რომ, s = 108 კმ; t = 2 სთ; v=?

გადაწყვეტილება. v = s/t, v = 108 კმ/2 სთ = 54 კმ/სთ. მარტივად და მარტივად.

ახლა გამოვხატოთ მატარებლის სიჩქარე SI ერთეულებში, ანუ ჩვენ გადავთარგმნით კილომეტრებს მეტრებად, ხოლო საათებს წამებში:

54 კმ/სთ = 54000 მ/ 3600 წმ = 15 მ/წმ.

უპასუხე: v = 54 კმ/სთ, ანუ 15 მ/წმ.

ამრიგად, სიჩქარის რიცხვითი მნიშვნელობა დამოკიდებულია არჩეულ ერთეულზე.

სიჩქარეს, გარდა რიცხვითი მნიშვნელობისა, აქვს მიმართულება.

მაგალითად, თუ გსურთ მიუთითოთ სად იქნება თვითმფრინავი 2 საათში, აფრინდება ვლადივოსტოკიდან, მაშინ უნდა მიუთითოთ არა მხოლოდ მისი სიჩქარის მნიშვნელობა, არამედ მისი დანიშნულება, ე.ი. მისი მიმართულება. მნიშვნელობებს, რომლებსაც რიცხვითი მნიშვნელობის (მოდულის) გარდა, მიმართულებაც აქვთ, ვექტორს უწოდებენ.

სიჩქარე არის ვექტორული ფიზიკური სიდიდე.

ყველა ვექტორული სიდიდე აღინიშნება შესაბამისი ასოებით ისრით. მაგალითად, სიჩქარე აღინიშნება v სიმბოლოთი ისრით, ხოლო სიჩქარის მოდული იგივე ასოებით, მაგრამ ისრის v-ის გარეშე.

ზოგიერთ ფიზიკურ რაოდენობას არ აქვს მიმართულება. ისინი ხასიათდებიან მხოლოდ რიცხვითი მნიშვნელობით. ეს არის დრო, მოცულობა, სიგრძე და ა.შ. ისინი სკალარულია.

თუ სხეულის მოძრაობის დროს მისი სიჩქარე იცვლება გზის ერთი მონაკვეთიდან მეორეზე, მაშინ ასეთი მოძრაობა არათანაბარია. სხეულის არაერთგვაროვანი მოძრაობის დასახასიათებლად შემოტანილია საშუალო სიჩქარის ცნება.

მაგალითად, მატარებელი მოსკოვიდან სანკტ-პეტერბურგში 80 კმ/სთ სიჩქარით მოძრაობს. რა სიჩქარეს გულისხმობ? მატარებლის სიჩქარე ხომ გაჩერებებზე ნულია, გაჩერების შემდეგ იზრდება და გაჩერებამდე მცირდება.

ამ შემთხვევაში მატარებელი მოძრაობს არათანაბრად, რაც ნიშნავს, რომ 80 კმ/სთ ტოლი სიჩქარე არის მატარებლის საშუალო სიჩქარე.

იგი განისაზღვრება ისევე, როგორც სიჩქარე ერთგვაროვან მოძრაობაში.

არათანაბარი მოძრაობის დროს სხეულის საშუალო სიჩქარის დასადგენად აუცილებელია მთელი გავლილი მანძილი გავყოთ მოძრაობის მთელ დროზე:

უნდა გვახსოვდეს, რომ მხოლოდ ერთიანი მოძრაობით, თანაფარდობა s/t დროის ნებისმიერი პერიოდისთვის იქნება მუდმივი.

სხეულის არათანაბარი მოძრაობით, საშუალო სიჩქარე ახასიათებს სხეულის მოძრაობას მთელი დროის განმავლობაში. ეს არ ხსნის, თუ როგორ მოძრაობდა სხეული ამ ინტერვალის სხვადასხვა დროს.

ცხრილი 1 გვიჩვენებს ზოგიერთი სხეულის მოძრაობის საშუალო სიჩქარეს.

ცხრილი 1

ზოგიერთი სხეულის მოძრაობის საშუალო სიჩქარე, ხმის, რადიოტალღების და სინათლის სიჩქარე.

მოძრაობის გზისა და დროის გაანგარიშება.

თუ სხეულის სიჩქარე და დრო ცნობილია ერთგვაროვანი მოძრაობისთვის, მაშინ მის მიერ გავლილი ბილიკი შეიძლება მოიძებნოს.

ვინაიდან v = s/t, გზა განისაზღვრება ფორმულით

სხეულის მიერ ერთგვაროვანი მოძრაობით გავლილი გზის დასადგენად აუცილებელია სხეულის სიჩქარე მისი მოძრაობის დროზე გავამრავლოთ.

ახლა, იმის ცოდნა, რომ s = vt, ჩვენ შეგვიძლია ვიპოვოთ დრო, რომლის დროსაც სხეული მოძრაობდა, ე.ი.

არათანაბარი მოძრაობის დროის დასადგენად აუცილებელია სხეულის მიერ გავლილი ბილიკი მისი მოძრაობის სიჩქარით გავყოთ.

თუ სხეული არათანაბრად მოძრაობს, მაშინ, როდესაც იციან მისი მოძრაობის საშუალო სიჩქარე და დრო, რომლის დროსაც ეს მოძრაობა ხდება, ისინი პოულობენ გზას:

ამ ფორმულის გამოყენებით შეგიძლიათ განსაზღვროთ სხეულის არათანაბარი მოძრაობის დრო:

ინერცია.

დაკვირვებები და ექსპერიმენტები აჩვენებს, რომ სხეულის სიჩქარე თავისთავად არ იცვლება.

გამოცდილება ურიკებთან. ინერცია.

ფეხბურთის ბურთი დევს მოედანზე. ფეხბურთელი დარტყმით მას მოძრაობაში აყენებს. მაგრამ თავად ბურთი არ შეცვლის თავის სიჩქარეს და არ დაიწყებს მოძრაობას, სანამ მასზე სხვა სხეულები არ იმოქმედებენ. თოფის ლულაში ჩასმული ტყვია არ გაფრინდება მანამ, სანამ არ გამოიდევნება ფხვნილის გაზებით.

ამდენად, როგორც ბურთს, ასევე ტყვიას არ აქვთ საკუთარი სიჩქარე, სანამ სხვა ორგანოები არ იმოქმედებენ მათზე.

მიწაზე მოძრავი ფეხბურთის ბურთი ჩერდება ადგილზე ხახუნის გამო.

სხეული ამცირებს სიჩქარეს და ჩერდება არა თავისთავად, არამედ სხვა სხეულების გავლენით. სხვა სხეულის მოქმედებით ასევე იცვლება სიჩქარის მიმართულება.

ჩოგბურთის ბურთი იცვლის მიმართულებას რაკეტში დარტყმის შემდეგ. ჯოხი ჰოკეის ჯოხზე დარტყმის შემდეგ ასევე იცვლის მიმართულებას. გაზის მოლეკულის მოძრაობის მიმართულება იცვლება, როდესაც ის სხვა მოლეკულას ან ჭურჭლის კედლებს ეჯახება.

ნიშნავს, სხეულის სიჩქარის (სიდიდისა და მიმართულების) ცვლილება ხდება მასზე სხვა სხეულის მოქმედების შედეგად.

მოდით გავაკეთოთ ექსპერიმენტი. მოდით დავაყენოთ დაფა მაგიდაზე კუთხით. დაასხით მაგიდაზე, დაფის ბოლოდან მცირე მანძილზე, ქვიშის ბორცვი. მოათავსეთ ურიკა დახრილ დაფაზე. ეტლი, რომელიც დახრილი დაფიდან ჩამოვიდა, სწრაფად ჩერდება და ქვიშას ეცემა. ტროლეის სიჩქარე ძალიან სწრაფად იკლებს. მისი მოძრაობა არათანაბარია.

გავასწოროთ ქვიშა და ისევ გავათავისუფლოთ ურიკა წინა სიმაღლიდან. ეტლი ახლა უფრო დიდ მანძილს გაივლის მაგიდაზე გაჩერებამდე. მისი სიჩქარე უფრო ნელა იცვლება და მოძრაობა უფრო უახლოვდება ერთგვაროვანს.

თუ მთლიანად ამოიღებთ ქვიშას ურმის გზიდან, მაშინ მხოლოდ მაგიდაზე ხახუნი იქნება დაბრკოლება მის მოძრაობაში. გაჩერებამდე ეტლი კიდევ უფრო ნელია და პირველ და მეორე ჯერზე მეტად იმოგზაურებს.

ასე რომ, რაც უფრო მცირეა სხვა სხეულის მოქმედება ეტლზე, მით უფრო დიდხანს შენარჩუნდება მისი მოძრაობის სიჩქარე და უფრო ახლოს არის იგი ერთგვაროვანთან.

როგორ მოძრაობს სხეული, თუ მასზე სხვა სხეულები საერთოდ არ მოქმედებენ? როგორ შეიძლება ამის დადგენა გამოცდილებით? სხეულების მოძრაობის შესწავლის საფუძვლიანი ექსპერიმენტები პირველად გ.გალილეომ ჩაატარა. მათ შესაძლებელი გახადეს იმის დადგენა, რომ თუ სხეულზე სხვა სხეულები არ მოქმედებს, მაშინ ის ან მოსვენებულ მდგომარეობაშია, ან მოძრაობს სწორი ხაზით და თანაბრად დედამიწის მიმართ.

სხეულის სიჩქარის შენარჩუნების ფენომენს მასზე მოქმედი სხვა სხეულების არარსებობის შემთხვევაში ეწოდება ინერცია.

ინერცია- ლათინურიდან ინერცია- უმოძრაობა, უმოქმედობა.

ამრიგად, სხეულის მოძრაობას მასზე სხვა სხეულის მოქმედების არარსებობის შემთხვევაში ეწოდება ინერცია.

მაგალითად, თოფიდან ნასროლი ტყვია გაფრინდებოდა, შეინარჩუნებდა სიჩქარეს, თუ მასზე არ მოქმედებდა სხვა სხეული - ჰაერი (უფრო სწორად, გაზის მოლეკულები, რომლებიც მასშია). შედეგად, ტყვიის სიჩქარე მცირდება. ველოსიპედისტი, რომელმაც შეაჩერა პედლები, აგრძელებს მოძრაობას. ის შეძლებს მოძრაობის სიჩქარის შენარჩუნებას, თუ მასზე ხახუნის ძალა არ მოქმედებდა.

Ისე, თუ სხეულზე სხვა სხეულები არ მოქმედებს, მაშინ ის მოძრაობს მუდმივი სიჩქარით.

სატელეფონო ურთიერთქმედება.

თქვენ უკვე იცით, რომ არათანაბარი მოძრაობით, სხეულის სიჩქარე დროთა განმავლობაში იცვლება. სხეულის სიჩქარის ცვლილება ხდება სხვა სხეულის მოქმედებით.

გამოცდილება ურიკებთან. ურმები მაგიდასთან შედარებით მოძრაობენ.

მოდით გავაკეთოთ ექსპერიმენტი. ეტლს ვამაგრებთ ელასტიურ ფირფიტას. შემდეგ მოხარეთ და ძაფით შეახვიეთ. ტროლეი მაგიდასთან შედარებით ისვენებს. ეტლი გადავა თუ ელასტიური ფირფიტა გასწორდება?

ამისათვის გაჭერით ძაფი. ფირფიტა გასწორდება. ურიკა იგივე ადგილზე დარჩება.

შემდეგ მოღუნულ თეფშთან ახლოს კიდევ ერთ მსგავს ეტლს ვდებთ. ისევ დავწვათ ძაფი. ამის შემდეგ ორივე ურიკა იწყებს მოძრაობას მაგიდასთან შედარებით. ისინი სხვადასხვა მიმართულებით მიდიან.

ურმის სიჩქარის შესაცვლელად მეორე კორპუსი იყო საჭირო. გამოცდილებამ აჩვენა, რომ სხეულის სიჩქარე იცვლება მხოლოდ მასზე სხვა სხეულის (მეორე ურიკის) მოქმედების შედეგად. ჩვენი გამოცდილებიდან დავინახეთ, რომ მეორე ურიკმაც დაიწყო მოძრაობა. ორივემ დაიწყო მაგიდასთან შედარებით მოძრაობა.

ნავის გამოცდილება. ორივე ნავი მოძრაობს.

ტროლეიბები იმოქმედონ ერთმანეთზე, ანუ ურთიერთქმედებენ. ეს ნიშნავს, რომ ერთი სხეულის მოქმედება მეორეზე არ შეიძლება იყოს ცალმხრივი, ორივე სხეული მოქმედებს ერთმანეთზე, ანუ ურთიერთქმედებს.

ჩვენ განვიხილეთ ორი სხეულის ურთიერთქმედების უმარტივესი შემთხვევა. ორივე სხეული (ურიკა) ურთიერთქმედებამდე ისვენებდა ერთმანეთთან შედარებით და მაგიდასთან შედარებით.

ნავის გამოცდილება. ნავი მიემგზავრება ნახტომის საპირისპირო მიმართულებით.

მაგალითად, ტყვია ასევე ისვენებდა იარაღთან შედარებით გასროლამდე. ურთიერთქმედებისას (გასროლის დროს) ტყვია და იარაღი მოძრაობენ სხვადასხვა მიმართულებით. გამოდის ფენომენი - ბრუნდება.

თუ ნავში მჯდომი ადამიანი სხვა ნავს უბიძგებს მისგან, მაშინ ხდება ურთიერთქმედება. ორივე ნავი მოძრაობს.

თუ ადამიანი ნავიდან ნაპირზე ხტება, მაშინ ნავი ნახტომის საწინააღმდეგო მიმართულებით მოძრაობს. მამაკაცი ნავს შეეხო. თავის მხრივ, ნავი მოქმედებს ადამიანზე. ის იძენს სიჩქარეს, რომელიც მიმართულია ნაპირისკენ.

Ისე, ურთიერთქმედების შედეგად ორივე სხეულს შეუძლია შეცვალოს სიჩქარე.

Სხეულის მასა. მასობრივი ერთეული.

როდესაც ორი სხეული ურთიერთქმედებს, პირველი და მეორე სხეულის სიჩქარე ყოველთვის იცვლება.

გამოცდილება ურიკებთან. ერთი მეორეზე დიდია.

ერთი სხეული ურთიერთქმედების შემდეგ იძენს სიჩქარეს, რომელიც შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს სხვა სხეულის სიჩქარისგან. მაგალითად, მშვილდის გასროლის შემდეგ, ისრის სიჩქარე ბევრად აღემატება სიჩქარეს, რომელსაც იძენს მშვილდის სიმები ურთიერთქმედების შემდეგ.

Რატომ ხდება ეს? ჩავატაროთ მე-18 პუნქტში აღწერილი ექსპერიმენტი. მხოლოდ ახლა ავიღოთ სხვადასხვა ზომის ურმები. მას შემდეგ, რაც ძაფი დაიწვა, ბოღმები მოძრაობენ სხვადასხვა სიჩქარით. ურიკა, რომელიც უფრო ნელა მოძრაობს ურთიერთქმედების შემდეგ, ეწოდება უფრო მასიური. მას მეტი აქვს წონა. ეტლს, რომელიც ურთიერთქმედების შემდეგ უფრო მაღალი სიჩქარით მოძრაობს, უფრო მცირე მასა აქვს. ეს ნიშნავს, რომ ეტლებს განსხვავებული მასა აქვთ.

შეიძლება გაიზომოს სიჩქარე, რომელიც ურმებმა მიიღეს ურთიერთქმედების შედეგად. ეს სიჩქარე გამოიყენება ურთიერთქმედების ურიკების მასების შესადარებლად.

მაგალითი.ურმების სიჩქარე ურთიერთქმედებამდე ნულის ტოლია. ურთიერთქმედების შემდეგ ერთი ურმის სიჩქარე 10 მ/წმ-ის ტოლი გახდა, მეორეს კი 20 მ/წმ-ის. მეორე ურიკის მიერ შეძენილი სიჩქარის გამო, პირველის სიჩქარეზე 2-ჯერ, შემდეგ მისი მასა 2-ჯერ ნაკლებია პირველი ურმის მასაზე.

თუ ურთიერთქმედების შემდეგ თავდაპირველად მოსვენებული ურმების სიჩქარე ერთნაირია, მაშინ მათი მასები იგივეა. ასე რომ, 42-ე სურათზე ნაჩვენები ექსპერიმენტში, ურთიერთქმედების შემდეგ, ურიკები თანაბარი სიჩქარით შორდებიან ერთმანეთს. ამიტომ მათი მასები ერთნაირი იყო. თუ ურთიერთქმედების შემდეგ სხეულებმა მიიღეს სხვადასხვა სიჩქარე, მაშინ მათი მასები განსხვავებულია.

კილოგრამის საერთაშორისო სტანდარტი. სურათზე: კილოგრამის სტანდარტი აშშ-ში.

რამდენჯერ აღემატება პირველი სხეულის სიჩქარეს (ნაკლები) მეორე სხეულის სიჩქარეს, ამდენჯერ პირველი სხეულის მასა ნაკლებია (მეტი) მეორე სხეულის მასაზე.

Როგორ სხეულის სიჩქარის ნაკლები ცვლილებაურთიერთქმედებისას მით უფრო დიდია მასა. ასეთ სხეულს ე.წ უფრო ინერტული.

და პირიქით, ვიდრე სხეულის სიჩქარის მეტი ცვლილებაურთიერთქმედებისას რაც უფრო ნაკლები მასა აქვს უფრო პატარაის ინერტულად.

ეს ნიშნავს, რომ ყველა სხეულს ახასიათებს ურთიერთქმედების დროს სიჩქარის სხვადასხვა გზით შეცვლის თვისება. ამ ქონებას ე.წ ინერცია.

სხეულის მასა არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ახასიათებს მის ინერციას.

უნდა იცოდეთ, რომ ნებისმიერი სხეული: დედამიწა, ადამიანი, წიგნი და ა.შ. - აქვს მასა.

მასა აღინიშნება ასო მ. SI მასის ერთეული არის კილოგრამი ( 1 კგ).

კილოგრამიარის სტანდარტის მასა. სტანდარტი დამზადებულია ორი ლითონის შენადნობისგან: პლატინისა და ირიდიუმისგან. კილოგრამის საერთაშორისო სტანდარტი ინახება სევრში (პარიზთან ახლოს). 40-ზე მეტი ზუსტი ასლი დამზადდა საერთაშორისო სტანდარტით და გაიგზავნა სხვადასხვა ქვეყანაში. საერთაშორისო სტანდარტის ერთ-ერთი ეგზემპლარი ჩვენს ქვეყანაში, მეტროლოგიის ინსტიტუტშია. დ.ი.მენდელეევი პეტერბურგში.

პრაქტიკაში, მასის სხვა ერთეულებიც გამოიყენება: ტონა (ტ), გრამი (გ), მილიგრამი (მგ).

1 ტ	= 1000 კგ (10 3 კგ)	1 გ	= 0,001 კგ (10 -3 კგ)
1 კგ	= 1000 გ (10 3 გ)	1 მგ	= 0,001 გ (10 -3 გ)
1 კგ	= 1,000,000 მგ (10 6 მგ)	1 მგ	= 0.000001 კგ (10 -6 კგ)

მომავალში, ფიზიკის შესწავლისას, მასის ცნება უფრო ღრმად გამოვლინდება.

სხეულის წონის გაზომვა სასწორზე.

სხეულის წონის გასაზომად შეიძლება გამოყენებულ იქნას მე-19 პუნქტში აღწერილი მეთოდი.

საგანმანათლებლო სასწორები.

ურთიერთქმედების დროს სხეულების მიერ შეძენილი სიჩქარის შედარებისას ისინი ადგენენ, რამდენჯერ არის ერთი სხეულის მასა მეტი (ან ნაკლები) ვიდრე მეორეს მასა. სხეულის მასის ამ გზით გაზომვა შესაძლებელია, თუ ცნობილია ერთ-ერთი ურთიერთმოქმედი სხეულის მასა. ამ გზით მეცნიერებაში დგინდება ციური სხეულების მასა, ისევე როგორც მოლეკულები და ატომები.

პრაქტიკაში, სხეულის წონის გაზომვა შესაძლებელია სასწორის გამოყენებით. სასწორები სხვადასხვა სახისაა: საგანმანათლებლო, სამედიცინო, ანალიტიკური, ფარმაცევტული, ელექტრონული და ა.შ.

წონების სპეციალური ნაკრები.

განიხილეთ სავარჯიშო სასწორები. ასეთი სასწორის ძირითადი ნაწილია როკერი. როკერის შუაზე მიმაგრებულია ისარი - მაჩვენებელი, რომელიც მოძრაობს მარჯვნივ ან მარცხნივ. თასები ჩამოკიდებულია როკერის ბოლოებიდან. რა პირობებში იქნება სასწორი წონასწორობაში?

მოდით, ექსპერიმენტში გამოყენებული ეტლები დავაყენოთ საბალანსო ტაფებზე (იხ. § 18). ვინაიდან ურთიერთქმედების დროს ურმები ერთნაირი სიჩქარით იძენენ, აღმოვაჩინეთ, რომ მათი მასები ერთნაირია. ამიტომ, სასწორი წონასწორობაში იქნება. ეს ნიშნავს, რომ სასწორზე დაწოლილი სხეულების მასები ერთმანეთის ტოლია.

ახლა სასწორის ერთ ტაფაზე ვათავსებთ სხეულს, რომლის მასა უნდა ვიპოვოთ. მეორეზე დავაყენებთ წონებს, რომელთა მასები ცნობილია, სანამ სასწორი წონასწორობაში არ იქნება. მაშასადამე, აწონილი სხეულის მასა წონების მთლიანი მასის ტოლი იქნება.

აწონვისას გამოიყენება წონების სპეციალური ნაკრები.

სხვადასხვა სასწორი შექმნილია სხვადასხვა სხეულის ასაწონად, როგორც ძალიან მძიმე, ასევე ძალიან მსუბუქი. ასე, მაგალითად, ვაგონის სასწორის დახმარებით შესაძლებელია ვაგონის მასის დადგენა 50 ტონიდან 150 ტონამდე, კოღოს მასა 1 მგ-ის ტოლია, ანალიზური ბალანსის გამოყენებით.

მატერიის სიმკვრივე.

აწონეთ ორი თანაბარი მოცულობის ცილინდრი. ერთი არის ალუმინი და მეორე ტყვია.

სხეულები, რომლებიც ჩვენს გარშემოა, შედგება სხვადასხვა ნივთიერებისგან: ხის, რკინის, რეზინის და ა.შ.

ნებისმიერი სხეულის მასა დამოკიდებულია არა მხოლოდ მის ზომაზე, არამედ იმაზეც, თუ რა ნივთიერებისგან შედგება. მაშასადამე, სხეულებს, რომლებსაც აქვთ იგივე მოცულობა, მაგრამ შედგებიან სხვადასხვა ნივთიერებისგან, აქვთ განსხვავებული მასა.

მოდით გავაკეთოთ ეს ექსპერიმენტი. აწონეთ ერთი და იგივე მოცულობის ორი ცილინდრი, რომელიც შედგება სხვადასხვა ნივთიერებისგან. მაგალითად, ერთი არის ალუმინი, მეორე ტყვია. გამოცდილება აჩვენებს, რომ ალუმინის მასა ტყვიაზე ნაკლებია, ანუ ალუმინი ტყვიაზე მსუბუქია.

ამავე დროს, იგივე მასის მქონე სხეულებს, რომლებიც შედგება სხვადასხვა ნივთიერებისგან, აქვთ განსხვავებული მოცულობა.

1 ტონა წონის რკინის სხივი 0,13 კუბურ მეტრს იკავებს. ხოლო 1 ტონა წონის ყინულს აქვს 1,1 კუბური მეტრი მოცულობა.

ასე რომ, 1 ტ მასის რკინის ზოლი იკავებს 0,13 მ 3 მოცულობას, ხოლო ყინული იგივე მასით 1 ტ - მოცულობა 1,1 მ 3. ყინულის მოცულობა თითქმის 9-ჯერ აღემატება რკინის ბარის მოცულობას. ეს იმიტომ ხდება, რომ სხვადასხვა ნივთიერებას შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული სიმკვრივე.

აქედან გამომდინარეობს, რომ სხეულებს, რომელთა მოცულობაა, მაგალითად, 1 მ 3 თითოეული, რომელიც შედგება სხვადასხვა ნივთიერებისგან, აქვთ განსხვავებული მასა. ავიღოთ მაგალითი. 1 მ 3 მოცულობის ალუმინს აქვს 2700 კგ, იმავე მოცულობის ტყვიის მასა 11300 კგ. ანუ, იგივე მოცულობით (1 მ 3), ტყვიას აქვს მასა, რომელიც აღემატება ალუმინის მასას დაახლოებით 4-ჯერ.

სიმკვრივე გვიჩვენებს რა არის ნივთიერების მასა, აღებული გარკვეული მოცულობით.

როგორ შეგიძლიათ იპოვოთ ნივთიერების სიმკვრივე?

მაგალითი. მარმარილოს ფილის მოცულობა 2მ 3 და მასა 5400 კგ. აუცილებელია მარმარილოს სიმკვრივის დადგენა.

ასე რომ, ჩვენ ვიცით, რომ მარმარილოს მოცულობა 2 მ 3 აქვს 5400 კგ. ეს ნიშნავს, რომ 1 მ 3 მარმარილოს მასა 2-ჯერ ნაკლები ექნება. ჩვენს შემთხვევაში - 2700 კგ (5400: 2 = 2700). ამრიგად, მარმარილოს სიმკვრივე იქნება 2700 კგ 1 მ 3-ზე.

ასე რომ, თუ სხეულის მასა და მოცულობა ცნობილია, სიმკვრივის დადგენა შესაძლებელია.

ნივთიერების სიმკვრივის დასადგენად აუცილებელია სხეულის მასის გაყოფა მოცულობით.

სიმკვრივე არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც უდრის სხეულის მასის თანაფარდობას მის მოცულობასთან:

სიმკვრივე = მასა/მოცულობა.

ამ გამოთქმაში შემავალ სიდიდეებს ასოებით აღვნიშნავთ: ნივთიერების სიმკვრივე - ρ (ბერძნული ასო "ro"), სხეულის მასა - m, მოცულობა - V. შემდეგ ვიღებთ სიმკვრივის გამოთვლის ფორმულას:

ნივთიერების სიმკვრივის SI ერთეული არის კილოგრამი კუბურ მეტრზე (1 კგ/მ3).

ნივთიერების სიმკვრივე ხშირად გამოხატულია გრამებით კუბურ სანტიმეტრზე (1გ/სმ3).

თუ ნივთიერების სიმკვრივე გამოიხატება კგ / მ 3-ში, მაშინ ის შეიძლება გადაკეთდეს გ / სმ 3-ში შემდეგნაირად.

მაგალითი. ვერცხლის სიმკვრივეა 10500 კგ/მ3. გამოხატეთ გ/სმ 3-ში.

10,500 კგ \u003d 10,500,000 გ (ან 10,5 * 10 6 გ),

1მ3 \u003d 1,000,000 სმ 3 (ან 10 6 სმ 3).

შემდეგ ρ \u003d 10,500 კგ / მ 3 \u003d 10,5 * 10 6 / 10 6 გ / სმ 3 \u003d 10,5 გ / სმ 3.

უნდა გვახსოვდეს, რომ ერთი და იგივე ნივთიერების სიმკვრივე მყარ, თხევად და აირისებრ მდგომარეობებში განსხვავებულია. ასე რომ, ყინულის სიმკვრივეა 900 კგ / მ 3, წყალი 1000 კგ / მ 3 და წყლის ორთქლი - 0,590 კგ / მ 3. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ყველაფერი ერთი და იგივე ნივთიერების - წყლის მდგომარეობაა.

ქვემოთ მოცემულია ზოგიერთი მყარი, სითხე და აირის სიმკვრივის ცხრილი.

ცხრილი 2

ზოგიერთი მყარი ნივთიერების სიმკვრივე (სტანდარტული ატმ. წნევა, t = 20 °C)

Მყარი	ρ, კგ / მ 3	ρ, გ/სმ 3	Მყარი	ρ, კგ / მ 3	ρ, გ/სმ 3
ოსმიუმი	22 600	22,6	მარმარილო	2700	2,7
ირიდიუმი	22 400	22,4	ფანჯრის მინა	2500	2,5
პლატინა	21 500	21,5	ფაიფური	2300	2,3
ოქრო	19 300	19,3	ბეტონი	2300	2,3
ტყვია	11 300	11,3	აგური	1800	1,8
ვერცხლი	10 500	10,5	რაფინირებული შაქარი	1600	1,6
სპილენძი	8900	8,9	პლექსიგლასი	1200	1,2
თითბერი	8500	8,5	კაპრონი	1100	1,1
ფოლადი, რკინა	7800	7,8	პოლიეთილენი	920	0,92
Ქილა	7300	7,3	პარაფინი	900	0,90
თუთია	7100	7,2	ყინული	900	0,90
თუჯის	7000	7	მუხა (მშრალი)	700	0,70
კორუნდი	4000	4	ფიჭვი (მშრალი)	400	0,40
ალუმინის	2700	2,7	საცობი	240	0,24

ცხრილი 3

ზოგიერთი სითხის სიმკვრივე (სტანდარტული ატმ. წნევა t=20 °C)

ცხრილი 4

ზოგიერთი აირის სიმკვრივე (სტანდარტული ატმ. წნევა t=20 °C)

მასისა და მოცულობის გამოთვლა მისი სიმკვრივით.

ნივთიერებების სიმკვრივის ცოდნა ძალიან მნიშვნელოვანია სხვადასხვა პრაქტიკული მიზნებისათვის. მანქანის დაპროექტებისას ინჟინერს შეუძლია წინასწარ გამოთვალოს მომავალი აპარატის მასა მასალის სიმკვრივისა და მოცულობის მიხედვით. მშენებელს შეუძლია განსაზღვროს, რა იქნება მშენებარე შენობის მასა.

ამრიგად, ნივთიერების სიმკვრივისა და სხეულის მოცულობის ცოდნით, ყოველთვის შეიძლება მისი მასის დადგენა.

ვინაიდან ნივთიერების სიმკვრივის დადგენა შესაძლებელია ფორმულით ρ = m/V, შემდეგ აქედან შეგიძლიათ იპოვოთ მასა ე.ი.

m = ρV.

სხეულის მასის გამოსათვლელად, თუ ცნობილია მისი მოცულობა და სიმკვრივე, საჭიროა სიმკვრივის გამრავლება მოცულობაზე.

მაგალითი.განსაზღვრეთ ფოლადის ნაწილის მასა, მოცულობა 120 სმ 3.

მე-2 ცხრილის მიხედვით ვხვდებით, რომ ფოლადის სიმკვრივეა 7.8 გ/სმ 3. დავწეროთ პრობლემის მდგომარეობა და მოვაგვაროთ.

მოცემული:

V \u003d 120 სმ 3;

ρ \u003d 7.8 გ / სმ 3;

გადაწყვეტილება:

მ \u003d 120 სმ 3 7,8 გ / სმ 3 \u003d 936 გ.

უპასუხე: მ= 936

თუ სხეულის მასა და მისი სიმკვრივე ცნობილია, მაშინ სხეულის მოცულობა შეიძლება გამოისახოს ფორმულიდან m = ρV, ე.ი. სხეულის მოცულობა იქნება:

V = m/ρ.

სხეულის მოცულობის გამოსათვლელად, თუ ცნობილია მისი მასა და სიმკვრივე, აუცილებელია მასის სიმკვრივეზე გაყოფა.

მაგალითი. ბოთლის შემავსებელი მზესუმზირის ზეთის მასა არის 930გრ, განსაზღვრეთ ბოთლის მოცულობა.

მე-3 ცხრილის მიხედვით ვხვდებით, რომ მზესუმზირის ზეთის სიმკვრივეა 0,93 გ/სმ 3.

დავწეროთ პრობლემის მდგომარეობა და მოვაგვაროთ.

მოცემული:

ρ \u003d 0,93 გ / სმ 3

გადაწყვეტილება:

V \u003d 930 / 0,93 გ / სმ 3 \u003d 1000 სმ 3 \u003d 1ლ.

უპასუხე: ვ= 1 ლ.

მოცულობის დასადგენად, ფორმულა გამოიყენება, როგორც წესი, იმ შემთხვევებში, როდესაც მოცულობა რთულია მარტივი გაზომვების გამოყენებით.

ძალის.

თითოეულ ჩვენგანს მუდმივად ხვდება სხეულების ერთმანეთზე მოქმედების სხვადასხვა შემთხვევები. ურთიერთქმედების შედეგად იცვლება სხეულის მოძრაობის სიჩქარე. თქვენ უკვე იცით, რომ სხეულის სიჩქარე რაც უფრო მეტად იცვლება, მით ნაკლებია მისი მასა. ამის დასამტკიცებლად გადავხედოთ რამდენიმე მაგალითს.

ურიკს ხელით დაჭერით შეგვიძლია მისი მოძრაობა. ტროლეის სიჩქარე იცვლება ადამიანის ხელის მოქმედებით.

წყალში ჩაძირულ კორპზე დაყრილი რკინის ნაჭერი მაგნიტით იზიდავს. რკინის ნაჭერი და კორკი მაგნიტის გავლენით იცვლის სიჩქარეს.

ზამბარზე ხელით მოქმედებით, შეგიძლიათ მისი შეკუმშვა. პირველი, გაზაფხულის დასასრული მოდის მოძრაობაში. შემდეგ მოძრაობა გადადის მის დანარჩენ ნაწილებზე. შეკუმშულ ზამბარას გასწორებისას შეუძლია, მაგალითად, ბურთის მოძრაობა.

როდესაც ზამბარა შეკუმშულია, ადამიანის ხელი იყო მოქმედი სხეული. როდესაც ზამბარა გაშლილია, მოქმედი სხეული თავად ზამბარაა. ის აყენებს ბურთს მოძრაობაში.

რაკეტით ან ხელით შეგიძლიათ შეაჩეროთ ან შეცვალოთ მფრინავი ბურთის მიმართულება.

ყველა მოყვანილ მაგალითში, ერთი სხეული მეორე სხეულის მოქმედებით იწყებს მოძრაობას, ჩერდება ან ცვლის მისი მოძრაობის მიმართულებას.

ამრიგად, სხეულის სიჩქარე იცვლება სხვა სხეულებთან ურთიერთქმედებისას.

ხშირად არ არის მითითებული, რომელი სხეული და როგორ მოქმედებდა ამ სხეულზე. უბრალოდ ამას ამბობს სხეულზე მოქმედი ან მიმართული ძალა. ასე რომ, ძალა შეიძლება ჩაითვალოს როგორც სიჩქარის ცვლილების მიზეზი.

ურიკს ხელით დაჭერით შეგვიძლია მისი მოძრაობა.

ექსპერიმენტი რკინის ნაჭერით და მაგნიტით.

გაზაფხულის გამოცდილება. ბურთი მოძრაობაში დავაყენეთ.

გამოცდილება რაკეტით და მფრინავი ბურთით.

სხეულზე მოქმედ ძალას შეუძლია შეცვალოს არა მხოლოდ მისი სხეულის სიჩქარე, არამედ მისი ცალკეული ნაწილებიც.

საყრდენებზე დაწოლილი დაფა იკლებს, თუ მასზე ადამიანი ზის.

მაგალითად, თუ თითებს დააჭერთ საშლელს ან პლასტილინის ნაჭერს, ის შეიკუმშება და ფორმას შეიცვლის. მას ეძახიან დეფორმაცია.

დეფორმაცია არის სხეულის ფორმისა და ზომის ნებისმიერი ცვლილება.

ავიღოთ სხვა მაგალითი. საყრდენებზე დაწოლილი დაფა იკლებს, თუ მასზე ადამიანი ზის, ან რაიმე სხვა დატვირთვა. დაფის შუა ნაწილი უფრო დიდ მანძილზე მოძრაობს, ვიდრე კიდეები.

ძალის მოქმედებით, სხვადასხვა სხეულების სიჩქარე ერთსა და იმავე დროს შეიძლება შეიცვალოს ერთნაირად. ამისათვის საჭიროა ამ სხეულებზე სხვადასხვა ძალების გამოყენება.

ასე რომ, სატვირთო მანქანის დასაყენებლად მეტი სიმძლავრეა საჭირო, ვიდრე მანქანისთვის. ეს ნიშნავს, რომ ძალის რიცხვითი მნიშვნელობა შეიძლება იყოს განსხვავებული: მეტი ან ნაკლები. რა არის ძალა?

ძალა არის სხეულების ურთიერთქმედების საზომი.

ძალა არის ფიზიკური რაოდენობა, რაც ნიშნავს, რომ მისი გაზომვა შესაძლებელია.

ნახატზე ძალა ნაჩვენებია როგორც სწორი ხაზის სეგმენტი ბოლოში ისრით.

სიძლიერე, ისევე როგორც სიჩქარე, არის ვექტორული რაოდენობა. იგი ხასიათდება არა მხოლოდ რიცხვითი მნიშვნელობით, არამედ მიმართულებითაც. ძალა აღინიშნება ასო F-ით ისრით (როგორც გვახსოვს, ისარი მიმართულებას მიუთითებს), მისი მოდულიც არის ასო F, ოღონდ ისრის გარეშე.

ძალაზე საუბრისას მნიშვნელოვანია მიუთითოთ სხეულის რომელ წერტილზე მოქმედებს მოქმედი ძალა.

ნახატზე ძალა გამოსახულია როგორც სწორი ხაზის სეგმენტი ბოლოში ისრით. სეგმენტის დასაწყისი - წერტილი A არის ძალის გამოყენების წერტილი. სეგმენტის სიგრძე პირობითად აღნიშნავს გარკვეული მასშტაბის ძალის მოდულს.

Ისე, სხეულზე მოქმედი ძალის შედეგი დამოკიდებულია მის მოდულზე, მიმართულებაზე და გამოყენების წერტილზე.

მიზიდულობის ფენომენი. გრავიტაცია.

გავათავისუფლოთ ქვა ხელიდან – მიწაზე დაეცემა.

თუ ქვას ხელიდან გაუშვებთ, ის მიწაზე დაეცემა. იგივე მოხდება ნებისმიერ სხვა სხეულთან. თუ ბურთი ჰორიზონტალური მიმართულებით ისვრის, ის არ დაფრინავს პირდაპირ და თანაბრად. მისი ტრაექტორია იქნება მრუდი ხაზი.

ქვა მოღუნული ხაზით დაფრინავს.

დედამიწის ხელოვნური თანამგზავრი ასევე არ დაფრინავს სწორხაზოვნად, ის დაფრინავს დედამიწის გარშემო.

დედამიწის გარშემო ხელოვნური თანამგზავრი მოძრაობს.

რა არის დაფიქსირებული ფენომენების მიზეზი? და აი რა. ამ სხეულებზე მოქმედებს ძალა - დედამიწისკენ მიზიდულობის ძალა. დედამიწისადმი მიზიდულობის გამო, სხეულები ეცემა, მაღლა ასწია დედამიწაზე და შემდეგ დაბლა. და ასევე, ამ მიზიდულობის გამო, ჩვენ დავდივართ დედამიწაზე და არ ვფრინავთ უსასრულო სივრცეში, სადაც არ არის ჰაერი სუნთქვისთვის.

ხეების ფოთლები მიწაზე ცვივა, რადგან მიწა იზიდავს მათ. დედამიწის მიზიდულობის გამო მდინარეებში წყალი მიედინება.

დედამიწა იზიდავს ნებისმიერ სხეულს თავისკენ: სახლები, ადამიანები, მთვარე, მზე, წყალი ზღვებში და ოკეანეებში და ა.შ. თავის მხრივ, დედამიწა იზიდავს ყველა ამ სხეულს.

მიზიდულობა არსებობს არა მხოლოდ დედამიწასა და ჩამოთვლილ სხეულებს შორის. ყველა სხეული იზიდავს ერთმანეთს. მთვარე და დედამიწა იზიდავს ერთმანეთს. დედამიწის მიზიდულობა მთვარეზე იწვევს წყლის ადიდებას. წყლის უზარმაზარი მასები ამოდის ოკეანეებსა და ზღვებში დღეში ორჯერ მრავალი მეტრით. თქვენ კარგად იცით, რომ დედამიწა და სხვა პლანეტები მოძრაობენ მზის გარშემო და იზიდავენ მას და ერთმანეთს.

სამყაროს ყველა სხეულის მიზიდულობას ერთმანეთთან უნივერსალური გრავიტაცია ეწოდება.

ინგლისელმა მეცნიერმა ისააკ ნიუტონმა პირველმა დაამტკიცა და დაადგინა უნივერსალური მიზიდულობის კანონი.

ამ კანონის მიხედვით, სხეულებს შორის მიზიდულობის ძალა უფრო დიდია, მით მეტია ამ სხეულების მასა. სხეულებს შორის მიზიდულობის ძალები მცირდება მათ შორის მანძილის მატებასთან ერთად.

დედამიწაზე მცხოვრებთათვის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ღირებულებაა დედამიწისადმი მიზიდულობის ძალა.

ძალას, რომლითაც დედამიწა მიზიდავს სხეულს თავისკენ, გრავიტაცია ეწოდება.

მიზიდულობის ძალა აღინიშნება ასო F-ით ინდექსით: Ftyazh. ის ყოველთვის ვერტიკალურად ქვემოთ მიუთითებს.

გლობუსი პოლუსებზე ოდნავ გაბრტყელებულია, ამიტომ პოლუსებზე მყოფი სხეულები დედამიწის ცენტრთან ცოტა უფრო ახლოს მდებარეობს. ამიტომ, პოლუსზე გრავიტაცია ოდნავ მეტია, ვიდრე ეკვატორზე, ან სხვა განედებზე. მთის მწვერვალზე მიზიდულობის ძალა ოდნავ ნაკლებია, ვიდრე მის ძირში.

მიზიდულობის ძალა პირდაპირპროპორციულია მოცემული სხეულის მასის.

თუ შევადარებთ ორ სხვადასხვა მასის მქონე სხეულს, მაშინ უფრო დიდი მასის მქონე სხეული უფრო მძიმეა. ნაკლები მასის მქონე სხეული მსუბუქია.

რამდენჯერ აღემატება ერთი სხეულის მასა მეორე სხეულის მასას, იმდენჯერ აღემატება პირველ სხეულზე მოქმედი მიზიდულობის ძალა მეორეზე მოქმედ მიზიდულობის ძალას. როდესაც სხეულების მასები ერთნაირია, მაშინ მათზე მოქმედი მიზიდულობის ძალები ერთნაირია.

ელასტიური ძალა. ჰუკის კანონი.

თქვენ უკვე იცით, რომ დედამიწის ყველა სხეულზე გავლენას ახდენს გრავიტაცია.

მაგიდაზე დაწოლილ წიგნზე ასევე მოქმედებს გრავიტაცია, მაგრამ ის არ ვარდება მაგიდაზე, არამედ ისვენებს. სხეული ძაფზე დავკიდოთ. არ დაეცემა.

ჰუკის კანონი. გამოცდილება.

რატომ ეყრდნობა სხეულები საყრდენს ან დაკიდებული ძაფზე? როგორც ჩანს, მიზიდულობის ძალა დაბალანსებულია სხვა ძალით. რა არის ეს ძალა და საიდან მოდის?

მოდით გავაკეთოთ ექსპერიმენტი. ჰორიზონტალურად განლაგებული დაფის შუაში, რომელიც მდებარეობს საყრდენებზე, ჩვენ ვაყენებთ წონას. სიმძიმის ზემოქმედებით წონა დაიწყებს ქვევით სვლას და დაფის მოხრას, ე.ი. დაფა დეფორმირებულია. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ძალა, რომლითაც დაფა მოქმედებს მასზე მდებარე სხეულზე. ამ გამოცდილებიდან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ვერტიკალურად ქვემოთ მიმართული მიზიდულობის ძალის გარდა, წონაზე მოქმედებს სხვა ძალა. ეს ძალა მიმართულია ვერტიკალურად ზემოთ. მან დააბალანსა სიმძიმის ძალა. ამ ძალას ე.წ ელასტიურობის ძალა.

ასე რომ, ძალას, რომელიც წარმოიქმნება სხეულში მისი დეფორმაციის შედეგად და მიისწრაფვის დააბრუნოს სხეული საწყის მდგომარეობაში, ეწოდება ელასტიური ძალა.

დრეკადობის ძალა აღინიშნება ასო F-ით Fupr-ის ინდექსით.

რაც უფრო მეტად იღუნება საყრდენი (დაფა), მით მეტია ელასტიური ძალა. თუ დრეკადობის ძალა უტოლდება სხეულზე მოქმედი მიზიდულობის ძალას, მაშინ საყრდენი და სხეული ჩერდება.

ახლა კი სხეული ძაფზე დავკიდოთ. ძაფი (საკიდი) დაჭიმულია. ძაფში (საკიდში), ისევე როგორც საყრდენში, ჩნდება ელასტიური ძალა. როდესაც საკიდი დაიჭიმება, ელასტიური ძალა იქნება მიზიდულობის ძალის ტოლი, შემდეგ დაჭიმვა ჩერდება. დრეკადობის ძალა წარმოიქმნება მხოლოდ მაშინ, როდესაც სხეულები დეფორმირებულია. თუ სხეულის დეფორმაცია ქრება, მაშინ ქრება ელასტიური ძალაც.

ექსპერიმენტი ძაფით დაკიდებულ სხეულზე.

დეფორმაციები სხვადასხვა ტიპისაა: დაჭიმულობა, შეკუმშვა, ათვლა, ღუნვა და ბრუნვა.

ჩვენ უკვე შევხვდით დეფორმაციის ორ ტიპს - შეკუმშვასა და მოხრას. ამ და სხვა სახის დეფორმაციას უფრო დეტალურად შეისწავლით საშუალო სკოლაში.

ახლა შევეცადოთ გავარკვიოთ, რაზეა დამოკიდებული ელასტიური ძალა.

ინგლისელი მეცნიერი რობერტ ჰუკი ნიუტონის თანამედროვემ დაადგინა, თუ როგორ არის დამოკიდებული ელასტიური ძალა დეფორმაციაზე.

განიხილეთ გამოცდილება. აიღეთ რეზინის კაბელი. მის ერთ ბოლოს ვამაგრებთ შტატივში. სადენის თავდაპირველი სიგრძე იყო ლ 0. თუ სადენის თავისუფალ ბოლომდე დაკიდებით წონით ჭიქით, კაბელი გახანგრძლივდება. მისი სიგრძე ლ-ის ტოლი გახდება. კაბელის გაფართოება შეგიძლიათ ნახოთ შემდეგნაირად:

თუ ჭიქის წონებს შეცვლით, მაშინ შეიცვლება სადენის სიგრძეც, რაც ნიშნავს მის გახანგრძლივებას Δl.

გამოცდილებამ აჩვენა რომ სხეულის დაჭიმვის (ან შეკუმშვის) დრეკადობის ძალის მოდული პირდაპირპროპორციულია სხეულის სიგრძის ცვლილებისა.

ეს ჰუკის კანონია. ჰუკის კანონი დაწერილია შემდეგნაირად:

Fcontrol \u003d -kΔl,

სხეულის წონა არის ძალა, რომლითაც სხეული, დედამიწისადმი მიზიდულობის გამო, მოქმედებს საყრდენზე ან შეჩერებაზე.

სადაც Δl არის სხეულის გახანგრძლივება (სიგრძის ცვლილება), k არის პროპორციულობის კოეფიციენტი, რომელსაც ე.წ. სიმტკიცე.

სხეულის სიმყარე დამოკიდებულია მის ფორმასა და ზომებზე, ასევე მასალაზე, საიდანაც იგი მზადდება.

ჰუკის კანონი მოქმედებს მხოლოდ ელასტიური დეფორმაციისთვის. თუ სხეულის დეფორმირების ძალების შეწყვეტის შემდეგ ის უბრუნდება თავდაპირველ მდგომარეობას, მაშინ დეფორმაცია არის ელასტიური.

თქვენ გაიგებთ უფრო მეტს ჰუკის კანონისა და დეფორმაციების ტიპების შესახებ საშუალო სკოლაში.

Სხეულის წონა.

ყოველდღიურ ცხოვრებაში ძალიან ხშირად გამოიყენება "წონის" კონცეფცია. შევეცადოთ გავარკვიოთ რა არის ეს მნიშვნელობა. ექსპერიმენტებში, როდესაც სხეულს ათავსებდნენ საყრდენზე, არა მხოლოდ საყრდენი იყო შეკუმშული, არამედ სხეულიც იზიდავდა დედამიწას.

დეფორმირებული, შეკუმშული სხეული ზეწოლას ახდენს საყრდენზე ე.წ სხეულის წონა . თუ სხეული ძაფზეა დაკიდებული, მაშინ იჭიმება არა მხოლოდ ძაფი, არამედ თავად სხეული.

სხეულის წონა არის ვექტორული ფიზიკური სიდიდე და იგი აღინიშნება ასო P-ით ამ ასოს ზემოთ, მარჯვნივ მიმართული ისრით.

თუმცა, უნდა ახსოვდეს რომ მიზიდულობის ძალა ვრცელდება სხეულზე, ხოლო წონა მიემართება საყრდენზე ან საკიდზე.

თუ სხეული და საყრდენი უმოძრაოა ან ერთნაირად და სწორხაზოვნად მოძრაობს, მაშინ სხეულის წონა მის რიცხობრივ მნიშვნელობაში უდრის მიზიდულობის ძალას, ე.ი.

P = Ft.

უნდა გვახსოვდეს, რომ გრავიტაცია არის სხეულისა და დედამიწის ურთიერთქმედების შედეგი.

ამრიგად, სხეულის წონა არის სხეულისა და საყრდენის (შეჩერების) ურთიერთქმედების შედეგი. ამრიგად, საყრდენი (საკიდი) და სხეული დეფორმირებულია, რაც იწვევს ელასტიური ძალის გაჩენას.

ძალაუფლების ერთეულები. კავშირი გრავიტაციასა და სხეულის მასას შორის.

თქვენ უკვე იცით, რომ ძალა არის ფიზიკური რაოდენობა. გარდა რიცხვითი მნიშვნელობისა (მოდულისა), მას აქვს მიმართულება, ანუ არის ვექტორული სიდიდე.

ძალა, ისევე როგორც ნებისმიერი ფიზიკური სიდიდე, შეიძლება გაიზომოს ერთეულად აღებულ ძალასთან შედარებით.

ფიზიკური სიდიდეების ერთეულები ყოველთვის პირობითად ირჩევენ. ამრიგად, ნებისმიერი ძალა შეიძლება იქნას მიღებული, როგორც ძალის ერთეული. მაგალითად, ძალის ერთეულებად შეგიძლიათ აიღოთ გარკვეულ სიგრძეზე გაჭიმული ზამბარის დრეკადობის ძალა. ძალის ერთეული არის სხეულზე მოქმედი სიმძიმის ძალა.

Იცი, რომ ძალაიწვევს სხეულის სიჩქარის ცვლილებას. Ამიტომაც ძალის ერთეული არის ძალა, რომელიც ცვლის 1 კგ სხეულის სიჩქარეს 1 მ/წმ-ით 1 წამში.

ინგლისელი ფიზიკოსის ნიუტონის პატივსაცემად ეს ერთეული დასახელებულია ნიუტონი (1 ნ). სხვა დანაყოფები ხშირად გამოიყენება კილონიუტონები (kN), მილინუტონები (mN):

1kN=1000 N, 1N=0.001 kN.

შევეცადოთ განვსაზღვროთ ძალის სიდიდე 1 N-ში. დადგენილია, რომ 1 N დაახლოებით უდრის მიზიდულობის ძალას, რომელიც მოქმედებს სხეულზე 1/10 კგ, უფრო ზუსტად 1/9,8 კგ (ე.ი. დაახლოებით 102 გ).

უნდა გვახსოვდეს, რომ სხეულზე მოქმედი მიზიდულობის ძალა დამოკიდებულია გეოგრაფიულ განედზე, რომელზეც სხეული მდებარეობს. მიზიდულობის ძალა იცვლება დედამიწის ზედაპირის ზემოთ სიმაღლის ცვლილებისას.

თუ ცნობილია, რომ ძალის ერთეული არის 1 N, მაშინ როგორ გამოვთვალოთ მიზიდულობის ძალა, რომელიც მოქმედებს ნებისმიერი მასის სხეულზე?

ცნობილია, რომ რამდენჯერ აღემატება ერთი სხეულის მასა მეორე სხეულის მასას, იმდენჯერ აღემატება პირველ სხეულზე მოქმედი მიზიდულობის ძალა მეორე სხეულზე მოქმედ მიზიდულობის ძალას. ამრიგად, თუ 1/9,8 კგ მასის სხეულზე მოქმედებს სიმძიმის ძალა, რომელიც უდრის 1 N-ს, მაშინ 2/9,8 კგ სხეულზე იმოქმედებს მიზიდულობის ძალა, რომელიც უდრის 2 N-ს.

სხეულზე, რომლის წონაა 5 / 9,8 კგ - სიმძიმე უდრის - 5 N, 5,5 / 9,8 კგ - 5,5 N და ა.შ. სხეულზე წონით 9,8 / 9,8 კგ - 9, 8 N.

ვინაიდან 9,8 / 9,8 კგ \u003d 1 კგ, მაშინ 1 კგ მასის სხეულზე იმოქმედებს მიზიდულობის ძალა, რომელიც ტოლია 9,8 ნ.. 1 კგ მასის სხეულზე მოქმედი სიმძიმის ძალის მნიშვნელობა შეიძლება ჩაიწეროს შემდეგნაირად: 9,8 ნ/კგ.

ასე რომ, თუ 1 კგ მასის სხეულზე მოქმედებს 9,8 N-ის ტოლი ძალა, მაშინ 2 კგ მასის სხეულზე იმოქმედებს 2-ჯერ მეტი ძალა. ტოლი იქნება 19,6 ნ და ა.შ.

ამრიგად, ნებისმიერი მასის სხეულზე მოქმედი მიზიდულობის ძალის დასადგენად აუცილებელია ამ სხეულის მასაზე 9,8 ნ/კგ-ის გამრავლება.

სხეულის წონა გამოხატულია კილოგრამებში. შემდეგ მივიღებთ ამას:

ფტ = 9,8 ნ/კგ მ.

მნიშვნელობა 9,8 ნ / კგ აღინიშნება ასო გ-ით, ხოლო გრავიტაციის ფორმულა იქნება:

სადაც m არის მასა, g ეწოდება თავისუფალი ვარდნის აჩქარება. (თავისუფალი ვარდნის აჩქარების კონცეფცია მოცემულია მე-9 კლასში.)

პრობლემების გადაჭრისას, სადაც დიდი სიზუსტე არ არის საჭირო, გ \u003d 9,8 ნ / კგ მრგვალდება 10 ნ / კგ-მდე.

თქვენ უკვე იცით, რომ P = Fstrand, თუ სხეული და საყრდენი სტაციონარულია ან მოძრაობენ ერთნაირად და სწორ ხაზზე. ამრიგად, სხეულის წონა შეიძლება განისაზღვროს ფორმულით:

მაგალითი. მაგიდაზე დგას 1,5 კგ-იანი წყლის ჩაიდანი. განსაზღვრეთ მიზიდულობის ძალა და ქვაბის წონა. აჩვენეთ ეს ძალები ფიგურაში 68.

მოცემული:

გ ≈ 10 ნ/კგ

გადაწყვეტილება:

გამძლე \u003d P ≈ 10 N / კგ 1,5 კგ \u003d 15 N.

უპასუხე: Fstrand = P = 15 N.

ახლა წარმოვადგინოთ ძალები გრაფიკულად. მოდით ავირჩიოთ მასშტაბი. 3 N იყოს 0,3 სმ სიგრძის სეგმენტის ტოლი.მაშინ 1,5 სმ სიგრძის სეგმენტით უნდა გამოვიტანოთ ძალა 15 N..

უნდა გვახსოვდეს, რომ გრავიტაცია მოქმედებს სხეულზე და, შესაბამისად, ვრცელდება თავად სხეულზე. წონა მოქმედებს საყრდენზე ან საკიდზე, ანუ იგი გამოიყენება საყრდენზე, ჩვენს შემთხვევაში, მაგიდაზე.

დინამომეტრი.

უმარტივესი დინამომეტრი.

პრაქტიკაში ხშირად საჭიროა იმ ძალის გაზომვა, რომლითაც ერთი სხეული მოქმედებს მეორეზე. ინსტრუმენტს, რომელიც გამოიყენება ძალის გასაზომად, ეწოდება დინამომეტრი (ბერძნულიდან. დინამიკა- ძალა, მეტრეო- საზომი).

დინამომეტრები მოდის სხვადასხვა მოწყობილობებში. მათი ძირითადი ნაწილია ფოლადის ზამბარა, რომელსაც ენიჭება განსხვავებული ფორმა მოწყობილობის დანიშნულების მიხედვით. უმარტივესი დინამომეტრის მოწყობილობა ეფუძნება ნებისმიერი ძალის შედარებას ზამბარის დრეკად ძალასთან.

უმარტივესი დინამომეტრი შეიძლება დამზადდეს ზამბარისგან ფიცარზე დამაგრებული ორი კაუჭით. ზამბარის ქვედა ბოლოზე მიმაგრებულია მაჩვენებელი და დაფაზე დამაგრებულია ქაღალდის ზოლი.

ფურცელზე ტირეთი მონიშნეთ მაჩვენებლის პოზიცია, როცა ზამბარა არ არის დაჭიმული. ეს ნიშანი იქნება ნულოვანი გაყოფა.

ხელის დინამომეტრი - დენის მრიცხველი.

შემდეგ კაუჭს დავკიდებთ წონას 1/9,8 კგ, ანუ 102 გ. ამ დატვირთვაზე იმოქმედებს მიზიდულობის ძალა 1 ნ. ამ ძალის მოქმედებით (1 ნ) იჭიმება ზამბარა, მაჩვენებელი. დაბლა ჩავა. ვნიშნავთ მის ახალ პოზიციას ქაღალდზე და ვსვამთ რიცხვს 1. ამის შემდეგ ვკიდებთ ტვირთს 204 გ მასით და ვაყენებთ ნიშანს 2. ეს ნიშნავს, რომ ამ მდგომარეობაში ზამბარის ელასტიური ძალა არის 2 N. შეჩერებულია. დატვირთვა 306 გ მასით, ჩვენ აღვნიშნავთ 3 და t d.

ნიუტონის მეათედების გამოსაყენებლად საჭიროა გაყოფა - 0,1; 0.2; 0.3; 0.4 და ა.შ. ამისთვის თითოეულ მთელ ნიშანს შორის მანძილი იყოფა ათ თანაბარ ნაწილად. ეს შეიძლება გაკეთდეს, იმის გათვალისწინებით, რომ ზამბარის Fupr-ის დრეკადობის ძალა იზრდება იმდენჯერ, რამდენჯერაც იზრდება მისი გახანგრძლივება Δl. ეს გამომდინარეობს ჰუკის კანონიდან: Fupr \u003d kΔl, ანუ დაძაბულობის დროს სხეულის ელასტიურობის ძალა პირდაპირპროპორციულია სხეულის სიგრძის ცვლილებისა.

წევის დინამომეტრი.

გრადუირებული ზამბარა უმარტივესი დინამომეტრი იქნება.

დინამომეტრის საშუალებით იზომება არა მხოლოდ სიმძიმის, არამედ სხვა ძალებიც, როგორიცაა დრეკადობის ძალა, ხახუნის ძალა და ა.შ.

მაგალითად, ადამიანის კუნთების სხვადასხვა ჯგუფის სიძლიერის გასაზომად, სამედიცინო დინამომეტრები.

ხელის კუნთოვანი სიძლიერის გასაზომად ხელის მუშტში მოხვევისას, სახელმძღვანელო დინამომეტრი - დენის მრიცხველი .

ასევე გამოიყენება ვერცხლისწყლის, ჰიდრავლიკური, ელექტრო და სხვა დინამომეტრები.

ბოლო დროს ფართოდ გამოიყენება ელექტრო დინამომეტრები. მათ აქვთ სენსორი, რომელიც გარდაქმნის დეფორმაციას ელექტრო სიგნალად.

დიდი ძალების გასაზომად, როგორიცაა, მაგალითად, ტრაქტორების, ტრაქტორების, ლოკომოტივების, ზღვის და მდინარის ბუქსირების წევის ძალები, სპეციალური წევის დინამომეტრები . მათ შეუძლიათ გაზომონ ძალები რამდენიმე ათეულ ათას ნიუტონამდე.

თითოეულ ასეთ შემთხვევაში შესაძლებელია სხეულზე რეალურად გამოყენებული რამდენიმე ძალის ჩანაცვლება ერთი ძალით, თავისი ეფექტით ამ ძალების ექვივალენტური.

ძალას, რომელიც სხეულზე იგივე გავლენას ახდენს, როგორც რამდენიმე ერთდროულად მოქმედი ძალა, ამ ძალების შედეგი ეწოდება.

იპოვეთ ამ ორი ძალის შედეგი, რომელიც მოქმედებს სხეულზე ერთი სწორი ხაზით ერთი მიმართულებით.

მოდით მივმართოთ გამოცდილებას. ზამბარამდე, ერთი მეორის ქვემოთ, დავკიდებთ ორ წონას 102 გ და 204 გ მასით, ანუ 1 ნ და 2 ნ მასით. გაითვალისწინეთ სიგრძე, რომელზედაც ზამბარა არის დაჭიმული. მოვაშოროთ ეს წონები და შევცვალოთ ერთი წონით, რომელიც ზამბარას იმავე სიგრძეზე აჭიმავს. ამ დატვირთვის წონაა 3 ნ.

გამოცდილება აჩვენებს, რომ: ერთი სწორი ხაზის გასწვრივ იმავე მიმართულებით მიმართული ძალების შედეგი და მისი მოდული უდრის კომპონენტის ძალების მოდულების ჯამს.

ნახატზე სხეულზე მოქმედი ძალების შედეგი აღინიშნება ასო R-ით, ხოლო ძალის ტერმინები აღინიშნება ასოებით F 1 და F 2. Ამ შემთხვევაში

ახლა გავარკვიოთ, როგორ ვიპოვოთ სხეულზე მოქმედი ორი ძალის შედეგი ერთი სწორი ხაზის გასწვრივ სხვადასხვა მიმართულებით. სხეული არის დინამომეტრის მაგიდა. მაგიდაზე დავაყენოთ 5 N წონა, ე.ი. იმოქმედეთ მასზე ქვევით მიმართული 5 N ძალით. მაგიდას ვაკრავთ ძაფს და ვმოქმედებთ ზევით მიმართული 2 N-ის ტოლი ძალით. მაშინ დინამომეტრი აჩვენებს ძალას 3 N. ეს ძალა არის ორი ძალის შედეგი: 5 N და 2N.

Ისე, ორი ძალის შედეგი, რომლებიც მიმართულია იმავე სწორი ხაზის გასწვრივ საპირისპირო მიმართულებით, მიმართულია აბსოლუტური მნიშვნელობით უფრო დიდი ძალისკენ და მისი მოდული უდრის შემადგენელი ძალების მოდულებს შორის სხვაობას.(ბრინჯი.):

თუ სხეულზე ორი თანაბარი და საპირისპირო ძალა გამოიყენება, მაშინ ამ ძალების შედეგი არის ნული. მაგალითად, თუ ჩვენს ექსპერიმენტში ბოლო გაჭიმულია 5 N ძალით, მაშინ დინამომეტრის ნემსი იქნება ნულზე. ამ შემთხვევაში ორი ძალის შედეგი არის ნული:

მთაზე ჩამოგორებული ციგა მალე ჩერდება.

ციგა, მთიდან ჩამოგორებული, არათანაბრად მოძრაობს ჰორიზონტალურ გზაზე, მათი სიჩქარე თანდათან მცირდება და გარკვეული პერიოდის შემდეგ ისინი ჩერდებიან. კაცი, აფრენილი, ყინულზე სრიალებს თავის სრიალზე, მაგრამ რაც არ უნდა გლუვი იყოს ყინული, კაცი მაინც ჩერდება. ველოსიპედი ასევე ჩერდება, როდესაც ველოსიპედისტი აჩერებს პედლებს. ჩვენ ვიცით, რომ ძალა არის ასეთი ფენომენების მიზეზი. ამ შემთხვევაში, ეს არის ხახუნის ძალა.

როდესაც ერთი სხეული შედის კონტაქტში მეორესთან, მიიღება ურთიერთქმედება, რომელიც ხელს უშლის მათ შედარებით მოძრაობას, რომელსაც ე.წ ხახუნის. და ძალა, რომელიც ახასიათებს ამ ურთიერთქმედებას, ე.წ ხახუნის ძალა.

ხახუნის ძალა- ეს არის სხვა ტიპის ძალა, რომელიც განსხვავდება ადრე განხილული გრავიტაციისა და ელასტიური ძალებისგან.

ხახუნის კიდევ ერთი მიზეზი არის კონტაქტური სხეულების მოლეკულების ურთიერთმიზიდულობა.

ხახუნის ძალის გაჩენა ძირითადად გამოწვეულია პირველი მიზეზით, როდესაც სხეულების ზედაპირები უხეშია. მაგრამ თუ ზედაპირები კარგად არის გაპრიალებული, მაშინ როდესაც ისინი კონტაქტში შედიან, მათი ზოგიერთი მოლეკულა ერთმანეთთან ძალიან ახლოს მდებარეობს. ამ შემთხვევაში, კონტაქტური სხეულების მოლეკულებს შორის მიზიდულობა შესამჩნევად იწყებს გამოვლენას.

ბარის და დინამომეტრის გამოცდილება. ჩვენ ვზომავთ ხახუნის ძალას.

ხახუნის ძალა შეიძლება ბევრჯერ შემცირდეს, თუ ლუბრიკანტი შეჰყავთ სასუქ ზედაპირებს შორის. ლუბრიკანტის ფენა გამოყოფს საცხობი სხეულების ზედაპირებს. ამ შემთხვევაში კონტაქტშია არა სხეულების ზედაპირები, არამედ ლუბრიკანტის ფენები. შეზეთვა, უმეტეს შემთხვევაში, არის თხევადი და თხევადი ფენების ხახუნი უფრო ნაკლებია, ვიდრე მყარი ზედაპირების. მაგალითად, ციგურებზე, ყინულზე სრიალის დროს დაბალი ხახუნი ასევე აიხსნება ლუბრიკანტის მოქმედებით. ციგურებსა და ყინულს შორის იქმნება წყლის თხელი ფენა. სხვადასხვა ზეთები ფართოდ გამოიყენება ინჟინერიაში, როგორც საპოხი.

ზე სრიალიერთი სხეული მეორის ზედაპირზე წარმოიქმნება ხახუნი, რომელსაც ე.წ მოცურების ხახუნის. მაგალითად, ასეთი ხახუნი წარმოიქმნება, როდესაც თოვლზე სრიალი და თხილამურები მოძრაობენ.

თუ ერთი სხეული არ სრიალებს, მაგრამ ბრუნავს მეორის ზედაპირზე, მაშინ ხახუნს, რომელიც ამ შემთხვევაში ხდება, ე.წ. მოძრავი ხახუნი . ასე რომ, როდესაც ვაგონის ბორბლები, მანქანა მოძრაობს, როდესაც მორები ან ლულები მიწაზე ტრიალებს, ჩნდება მოძრავი ხახუნი.

ხახუნის ძალის გაზომვა შესაძლებელია. მაგალითად, დაფაზე ან მაგიდაზე ხის ბლოკის მოცურების ხახუნის ძალის გასაზომად საჭიროა მასზე დინამომეტრი მიამაგროთ. შემდეგ თანაბრად გადაიტანეთ ბლოკი დაფის გასწვრივ, შეინარჩუნეთ დინამომეტრი ჰორიზონტალურად. რას აჩვენებს დინამომეტრი? ორი ძალა მოქმედებს ბლოკზე ჰორიზონტალური მიმართულებით. ერთი ძალა არის დინამომეტრის ზამბარის დრეკადობის ძალა, რომელიც მიმართულია მოძრაობის მიმართულებით. მეორე ძალა არის ხახუნის ძალა, რომელიც მიმართულია მოძრაობის წინააღმდეგ. ვინაიდან ბლოკი ერთნაირად მოძრაობს, ეს ნიშნავს, რომ ამ ორი ძალის შედეგი არის ნული. მაშასადამე, ეს ძალები თანაბარია მოდულით, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით. დინამომეტრი გვიჩვენებს დრეკადობის ძალას (წევის ძალას), რომელიც ტოლია ხახუნის ძალის მოდულით.

ამრიგად, იმ ძალის გაზომვით, რომლითაც დინამომეტრი მოქმედებს სხეულზე მისი ერთგვაროვანი მოძრაობისას, ვზომავთ ხახუნის ძალას.

თუ წონა, მაგალითად, წონა, მოთავსებულია ზოლზე და ხახუნის ძალა იზომება ზემოთ აღწერილი მეთოდით, მაშინ ის მეტი იქნება ვიდრე დატვირთვის გარეშე გაზომილი ხახუნის ძალა.

რაც უფრო დიდია ძალა, რომელიც აჭერს სხეულს ზედაპირზე, მით მეტია შედეგად მიღებული ხახუნის ძალა.

მრგვალ ჯოხებზე ხის ბლოკის დაყენებით შესაძლებელია მოძრავი ხახუნის ძალის გაზომვა. გამოდის, რომ ის ნაკლებია, ვიდრე მოცურების ხახუნის ძალა.

ამრიგად, თანაბარი დატვირთვისთვის მოძრავი ხახუნის ძალა ყოველთვის ნაკლებია მოცურების ხახუნის ძალაზე . სწორედ ამიტომ, ძველ დროში ადამიანები იყენებდნენ ლილვაკებს დიდი ტვირთის გადასაზიდად, მოგვიანებით კი დაიწყეს ბორბლის გამოყენება.

დასვენების ხახუნი.

ჩვენ გავეცანით ხახუნის ძალას, რომელიც წარმოიქმნება ერთი სხეულის მოძრაობით მეორის ზედაპირზე. მაგრამ შესაძლებელია თუ არა საუბარი ხახუნის ძალაზე კონტაქტში მყარ სხეულებს შორის, თუ ისინი მოსვენებულ მდგომარეობაში არიან?

როდესაც სხეული მოსვენებულ მდგომარეობაშია დახრილ სიბრტყეზე, იგი მასზე ხახუნის საშუალებით იჭერს. მართლაც, ხახუნი რომ არ არსებობდეს, მაშინ სხეული გრავიტაციის გავლენით დახრილ სიბრტყეში სრიალებს ქვემოთ. განვიხილოთ შემთხვევა, როდესაც სხეული მოსვენებულ მდგომარეობაშია ჰორიზონტალურ სიბრტყეზე. მაგალითად, იატაკზე გარდერობია. ვცადოთ მისი გადატანა. თუ კაბინეტს მსუბუქად დააჭერთ, მაშინ ის ადგილიდან არ იძვრება. რატომ? მოქმედი ძალა ამ შემთხვევაში დაბალანსებულია ხახუნის ძალით იატაკსა და კაბინეტის ფეხებს შორის. ვინაიდან ეს ძალა არსებობს ერთმანეთთან შედარებით მოსვენებულ სხეულებს შორის, ამ ძალას ეწოდება სტატიკური ხახუნის ძალა.

ბუნებაში და ტექნოლოგიაში ხახუნს დიდი მნიშვნელობა აქვს. ხახუნი შეიძლება იყოს სასარგებლო და მავნე. როცა სასარგებლოა, ცდილობენ გაზარდონ, როცა საზიანოა - შეამცირონ.

დასვენების ხახუნის გარეშე, არც ადამიანები და არც ცხოველები შეძლებენ მიწაზე სიარულს, რადგან სიარულისას ჩვენ ვიძვრებით მიწიდან. როდესაც ფეხსაცმლის ძირსა და მიწას (ან ყინულს) შორის ხახუნი მცირეა, მაგალითად, ყინულოვან პირობებში, ძალიან ძნელია მიწიდან გაძევება, ფეხები სრიალდება. ფეხები რომ არ სრიალდეს, ტროტუარები ქვიშას ასხამენ. ეს ზრდის ხახუნის ძალას ფეხსაცმლის ძირსა და ყინულს შორის.

ხახუნი რომ არ იყოს, საგნები ხელიდან გაცურდებიან.

ხახუნის ძალა აჩერებს მანქანას დამუხრუჭებისას, მაგრამ ხახუნის გარეშე ვერ ჩერდებოდა, მოცურდა. ხახუნის გასაზრდელად, ავტომობილის საბურავების ზედაპირი დამზადებულია ნეკნებიანი პროტრუზიებით. ზამთარში, როცა გზა განსაკუთრებით მოლიპულა, მას ქვიშას ასხამენ და ყინულისგან წმენდენ.

ბევრ მცენარესა და ცხოველს აქვს სხვადასხვა ორგანოები, რომლებიც ემსახურება დაჭერას (მცენარეების ანტენები, სპილოს ღერო, მცოცავი ცხოველების გამძლე კუდები). ყველა მათგანს აქვს უხეში ზედაპირი ხახუნის გასაზრდელად.

ჩასმა . ჩანართები დამზადებულია მყარი ლითონებისგან - ბრინჯაოს, თუჯის ან ფოლადისგან. მათი შიდა ზედაპირი დაფარულია სპეციალური მასალებით, ყველაზე ხშირად ბაბიტით (ეს არის ტყვიის ან კალის შენადნობი სხვა ლითონებთან) და ზეთოვანი. საკისრები, რომლებშიც ლილვი ბრუნვის დროს სრიალებს ბუჩქის ზედაპირზე, ეწოდება უბრალო საკისრები.

ჩვენ ვიცით, რომ მოძრავი ხახუნის ძალა ერთი და იგივე დატვირთვის ქვეშ გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე მოცურების ხახუნის ძალა. ეს ფენომენი ეფუძნება ბურთისა და როლიკებით საკისრების გამოყენებას. ასეთ საკისრებში, მბრუნავი ლილვი არ სრიალებს ფიქსირებულ ტარების გარსზე, არამედ ტრიალებს მის გასწვრივ ფოლადის ბურთებზე ან ლილვაკებზე.

უმარტივესი ბურთისა და როლიკებით საკისრების მოწყობილობა ნაჩვენებია სურათზე. საყრდენი შიდა რგოლი, დამზადებული მყარი ფოლადისგან, დამონტაჟებულია ლილვზე. გარე რგოლი ფიქსირდება მანქანის კორპუსში. ლილვის ბრუნვისას შიდა რგოლი ბრუნავს ბურთებზე ან ლილვაკებზე რგოლებს შორის. მანქანაში უბრალო საკისრების ჩანაცვლება ბურთულიანი ან როლიკებით საკისრებით შეიძლება შეამციროს ხახუნის ძალა 20-30-ჯერ.

ბურთისა და გორგოლაჭის საკისრები გამოიყენება სხვადასხვა მანქანებში: მანქანებში, ლათებში, ელექტროძრავებში, ველოსიპედებში და ა.შ. საკისრების გარეშე (ისინი იყენებენ ხახუნს) წარმოუდგენელია თანამედროვე ინდუსტრია და ტრანსპორტირება.

რა არის სხეულების მოძრაობის მიზეზი? ამ კითხვაზე პასუხს იძლევა მექანიკის ფილიალი, რომელსაც დინამიკა ეწოდება.
როგორ შეგიძლიათ შეცვალოთ სხეულის სიჩქარე, აიძულოთ ის უფრო სწრაფად ან ნელა მოძრაობდეს? მხოლოდ სხვა სხეულებთან ურთიერთობისას. ურთიერთქმედებისას სხეულებს შეუძლიათ შეცვალონ არა მხოლოდ სიჩქარე, არამედ მოძრაობის მიმართულება და დეფორმირება, ხოლო ფორმისა და მოცულობის შეცვლა. დინამიკაში სხეულების ერთმანეთზე ურთიერთქმედების რაოდენობრივი საზომისთვის შემოტანილია სიდიდე, რომელსაც ძალა ჰქვია. ხოლო სიჩქარის ცვლილება ძალის მოქმედების დროს ახასიათებს აჩქარებას. ძალა არის აჩქარების მიზეზი.

სიძლიერის კონცეფცია

ძალა არის ვექტორული ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ახასიათებს ერთი სხეულის მოქმედებას მეორეზე, გამოიხატება სხეულის დეფორმაციით ან მისი მოძრაობის ცვლილებით სხვა სხეულებთან შედარებით.

ძალა აღინიშნება ასო F. SI სისტემაში საზომი ერთეულია ნიუტონი (N), რომელიც უდრის იმ ძალას, რომლის მოქმედებით ერთი კილოგრამის წონა კვადრატში იღებს აჩქარებას ერთი მეტრი წამში. ძალა F მთლიანად განისაზღვრება, თუ მოცემულია მისი მოდული, მიმართულება სივრცეში და გამოყენების წერტილი.
ძალების გასაზომად გამოიყენება სპეციალური მოწყობილობა, რომელსაც ეწოდება დინამომეტრი.

რამდენი ძალა არსებობს ბუნებაში?

ძალები შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად:

ისინი მოქმედებენ პირდაპირი ურთიერთქმედებით, კონტაქტით (ელასტიური ძალები, ხახუნის ძალები);
ისინი მოქმედებენ მანძილზე, შორ მანძილზე (მიზიდულობა, გრავიტაცია, მაგნიტური, ელექტრული).

პირდაპირი ურთიერთქმედებისას, მაგალითად, სათამაშო იარაღიდან გასროლისას, სხეულები განიცდიან ფორმისა და მოცულობის ცვლილებას პირვანდელ მდგომარეობასთან შედარებით, ანუ შეკუმშვის დეფორმაცია, გაჭიმვა, მოხრა. პისტოლეტის ზამბარა შეკუმშულია გასროლამდე, ტყვია დეფორმირებულია ზამბარის მოხვედრისას. ამ შემთხვევაში ძალები მოქმედებენ დეფორმაციის მომენტში და მასთან ერთად ქრება. ასეთ ძალებს ელასტიური ეწოდება. ხახუნის ძალები წარმოიქმნება სხეულების უშუალო ურთიერთქმედებიდან, როდესაც ისინი ტრიალებენ, სრიალებს ერთმანეთთან შედარებით.

დისტანციაზე მოქმედი ძალების მაგალითია ზევით აყრილი ქვა, გრავიტაციის გამო, ის დაეცემა დედამიწაზე, ოკეანის სანაპიროებზე წარმოქმნილი ტალღები. როგორც მანძილი იზრდება, ეს ძალები მცირდება.
ურთიერთქმედების ფიზიკური ბუნებიდან გამომდინარე, ძალები შეიძლება დაიყოს ოთხ ჯგუფად:

სუსტი;
ძლიერი;
გრავიტაცია;
ელექტრომაგნიტური.

ბუნებაში ამ ძალების ყველა სახეობას ვხვდებით.
გრავიტაციული ან გრავიტაციული ძალები ყველაზე უნივერსალურია, ყველაფერს, რომელსაც აქვს მასა, შეუძლია განიცადოს ეს ურთიერთქმედება. ისინი ყველგან არიან და ყოვლისმომცველი, მაგრამ ძალიან სუსტები არიან, ამიტომ ჩვენ მათ ვერ ვამჩნევთ, განსაკუთრებით დიდ დისტანციებზე. გრავიტაციული ძალები შორ მანძილზეა და აკავშირებს სამყაროს ყველა სხეულს.

ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედება ხდება დამუხტულ სხეულებსა და ნაწილაკებს შორის, ელექტრომაგნიტური ველის მოქმედებით. ელექტრომაგნიტური ძალები საშუალებას გვაძლევს დავინახოთ ობიექტები, ვინაიდან სინათლე ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების ერთ-ერთი ფორმაა.

სუსტი და ძლიერი ურთიერთქმედება ცნობილი გახდა ატომისა და ატომის სტრუქტურის შესწავლით. ბირთვებში ნაწილაკებს შორის ძლიერი ურთიერთქმედება ხდება. სუსტები ახასიათებენ ელემენტარული ნაწილაკების ერთმანეთში გადაქცევას, მოქმედებენ თერმობირთვული შერწყმის რეაქციებში და ბირთვების რადიოაქტიურ დაშლაში.

რა მოხდება, თუ სხეულზე რამდენიმე ძალა მოქმედებს?

როდესაც სხეულზე მოქმედებს რამდენიმე ძალა, ეს მოქმედება ერთდროულად იცვლება მათი გეომეტრიული ჯამის ტოლი ძალით. ამ შემთხვევაში მიღებულ ძალას რეზულტატი ეწოდება. ის სხეულს ანიჭებს იმავე აჩქარებას, რასაც სხეულზე ერთდროულად მოქმედი ძალები. ეს არის ძალების სუპერპოზიციის ეგრეთ წოდებული პრინციპი.

ურთიერთქმედება არის ორმხრივი მოქმედება. ყველა სხეულს შეუძლია ერთმანეთთან ურთიერთქმედება ინერციის, ძალის, მატერიის სიმკვრივისა და, ფაქტობრივად, სხეულების ურთიერთქმედების გამოყენებით. ფიზიკაში ორი სხეულის ან სხეულთა სისტემის მოქმედებას ერთმანეთზე ურთიერთქმედება ეწოდება. ცნობილია, რომ როდესაც სხეულები უახლოვდებიან ერთმანეთს, იცვლება მათი ქცევის ხასიათი. ეს ცვლილებები ორმხრივია. როდესაც სხეულები განცალკევებულია მნიშვნელოვან მანძილზე, ურთიერთქმედება ქრება.

როდესაც სხეულები ურთიერთქმედებენ, მის შედეგს ყოველთვის ყველა სხეული გრძნობს (ბოლოს და ბოლოს, რაღაცაზე მოქმედებისას, დაბრუნება ყოველთვის მოჰყვება). ასე, მაგალითად, ბილიარდში, როდესაც კუი ურტყამს ბურთს, ეს უკანასკნელი გაცილებით ძლიერად მიფრინავს, ვიდრე კუი, რაც აიხსნება სხეულების ინერტულობით. ამ მახასიათებლით განისაზღვრება სხეულების ურთიერთქმედების სახეები და ზომები. ზოგიერთი სხეული ნაკლებად ინერტულია, ზოგი უფრო მეტად. რაც უფრო დიდია სხეულის მასა, მით მეტია მისი ინერცია. სხეულს, რომელიც ურთიერთქმედების დროს უფრო ნელა იცვლის სიჩქარეს, უფრო დიდი მასა აქვს და უფრო ინერტულია. სხეულს, რომელიც სწრაფად იცვლის სიჩქარეს, აქვს ნაკლები მასა და ნაკლებად ინერტული.

ძალა არის საზომი, რომელიც ზომავს სხეულების ურთიერთქმედებას. ფიზიკა განსაზღვრავს ურთიერთქმედების ოთხ ტიპს, რომლებიც არ შემცირდება ერთმანეთთან: ელექტრომაგნიტური, გრავიტაციული, ძლიერი და სუსტი. ყველაზე ხშირად, სხეულების ურთიერთქმედება ხდება კონტაქტში მოხვედრისას, რაც იწვევს ამ სხეულების სიჩქარის ცვლილებას, რაც იზომება მათ შორის მოქმედი ძალით. ასე რომ, იმისათვის, რომ ამოქმედდეს გაჩერებული მანქანა, ხელით უბიძგებენ, აუცილებელია ძალის გამოყენება. თუ მას აღმართზე აწევა სჭირდება, მაშინ ამის გაკეთება გაცილებით რთულია, რადგან ამას დიდი ძალა დასჭირდება. ამ შემთხვევაში საუკეთესო ვარიანტი იქნება გზის გასწვრივ მიმართული ძალის გამოყენება. ამ შემთხვევაში მითითებულია ძალის სიდიდე და მიმართულება (გაითვალისწინეთ, რომ ძალა არის ვექტორული სიდიდე).

სხეულების ურთიერთქმედება ასევე ხდება მექანიკური ძალის მოქმედებით, რომლის შედეგია სხეულების ან მათი ნაწილების მექანიკური მოძრაობა. ძალა არ არის ჭვრეტის ობიექტი, ის მოძრაობის მიზეზია. ერთი სხეულის ყოველი მოქმედება მეორესთან მიმართებაში ვლინდება მოძრაობაში. მექანიკური ძალის მოქმედების მაგალითი, რომელიც წარმოშობს მოძრაობას, არის ეგრეთ წოდებული „დომინოს“ ეფექტი. ოსტატურად მოთავსებული დომინოები ერთმანეთის მიყოლებით ეცემა და გადაადგილდებიან რიგის გასწვრივ, თუ პირველ დომინოს დააყენებთ. ხდება მოძრაობის გადატანა ერთი ინერტული ფიგურიდან მეორეზე.

კონტაქტში მყოფი სხეულების ურთიერთქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს არა მხოლოდ მათი სიჩქარის შენელება ან აჩქარება, არამედ მათი დეფორმაცია - მოცულობის ან ფორმის შეცვლა. თვალსაჩინო მაგალითია ხელში დაჭერილი ქაღალდის ნაჭერი. მასზე ძალის გამოყენებით, ჩვენ მივყავართ ამ ფურცლის ნაწილების აჩქარებულ მოძრაობას და მის დეფორმაციას.

ნებისმიერი სხეული ეწინააღმდეგება დეფორმაციას, როდესაც ცდილობთ დაჭიმვას, შეკუმშვას, მოხრას. სხეულის მხრიდან იწყებენ მოქმედებას ძალები, რომლებიც ხელს უშლიან ამას (ელასტიურობას). დრეკადობის ძალა გამოიხატება ზამბარის მხრიდან მისი დაჭიმვის ან შეკუმშვის მომენტში. ტვირთი, რომელსაც თოკით ზიდავს მიწის გასწვრივ, აჩქარებს, რადგან მოქმედებს დაჭიმული ტვინის ელასტიური ძალა.

სხეულების ურთიერთქმედება გამყოფი ზედაპირის გასწვრივ სრიალის დროს არ იწვევს მათ დეფორმაციას. მაგალითად, მაგიდის გლუვ ზედაპირზე, თხილამურებზე ან ციგაზე მოცურების შემთხვევაში, არსებობს ძალა, რომელიც ხელს უშლის ცურვას. ეს არის ხახუნის ძალა, რომელიც დამოკიდებულია ურთიერთმოქმედი სხეულების ზედაპირების თვისებებზე და იმ ძალაზე, რომელიც მათ ერთმანეთთან აჭერს.

სხეულების ურთიერთქმედება შეიძლება მოხდეს მანძილზეც. მოქმედება, რომელსაც ასევე გრავიტაციას უწოდებენ, ხდება გარშემო მყოფ სხეულებს შორის, რაც შესამჩნევია მხოლოდ მაშინ, როდესაც სხეულები ვარსკვლავების ან პლანეტების ზომისაა. წარმოიქმნება ნებისმიერი ასტრონომიული სხეულის გრავიტაციული მიზიდულობისგან და რომლებიც გამოწვეულია მათი ბრუნვით. ასე რომ, დედამიწა იზიდავს მთვარეს თავისკენ, მზე იზიდავს დედამიწას, ასე რომ, მთვარე ბრუნავს დედამიწის გარშემო და დედამიწა, თავის მხრივ, ბრუნავს მზის გარშემო.

ელექტრომაგნიტური ძალები ასევე მოქმედებენ მანძილზე. მიუხედავად იმისა, რომ არცერთ სხეულს არ ეხება, კომპასის ნემსი ყოველთვის ბრუნავს მაგნიტური ველის ხაზის გასწვრივ. ელექტრომაგნიტური ძალების მოქმედების მაგალითია ის, რომელიც ხშირად ჩნდება თმაზე ვარცხნის დროს. მათზე მუხტების გამოყოფა ხდება ხახუნის ძალის გამო. თმა, დადებითად დამუხტული, იწყებენ ერთმანეთის მოგერიებას. ასეთი სტატიკა ხშირად ჩნდება სვიტრის ჩაცმის, ქუდების ტარებისას.

ახლა თქვენ იცით, რა არის სხეულების ურთიერთქმედება (განმარტება საკმაოდ დეტალური აღმოჩნდა!).

მექანიკური მოძრაობა არის სხეულის პოზიციის ცვლილება სივრცეში დროთა განმავლობაში სხვა სხეულებთან შედარებით.
მექანიკის ამოცანაა გამოავლინოს ყველა მოძრაობისთვის საერთო შაბლონები, იქნება ეს ვარსკვლავების, გალაქტიკების, ცოცხალი ორგანიზმების (თევზები, ფრინველები, ცხოველები, ადამიანები), ადამიანის მიერ შექმნილი მანქანები, მტვრის ნაწილაკები, წყლისა და ქარის მოძრაობა, და ა.შ.
მოძრაობის უმარტივესი კლასიფიკაცია შეიძლება განხორციელდეს ტრაექტორიის ფორმის მიხედვით.
ტრაექტორია არის ხაზი, რომლის გასწვრივ სხეული მოძრაობს.
ხაზების სწორ ხაზებად და მოსახვევებად დაყოფის შესაბამისად, მოძრაობა ასევე იყოფა სწორხაზოვან და მრუდედ.
თუ გავზომავთ ტრაექტორიის სიგრძეს, მივიღებთ გზას. იმათ. ბილიკი არის ტრაექტორიის სიგრძე, რომლის გასწვრივაც სხეული მოძრაობდა.
მოძრაობა ხდება სივრცეში და დროში. ამიტომ, მოძრაობის შესახებ ინფორმაციის მისაღებად აუცილებელია სხეულის მიერ გავლილი ბილიკის გაზომვა და ამ ბილიკის გავლილი დრო.
სხეულს შეუძლია თანაბრად და არათანაბრად მოძრაობა. რა განსხვავებაა ერთგვაროვან და არაერთგვაროვან მოძრაობას შორის? და რომელია უფრო გავრცელებული?
ყველაზე გავრცელებული არის არათანაბარი მოძრაობა. ასე მოძრაობს თითქმის ყველა სხეული. ამ დროს სხეული ჯერ სწრაფად მოძრაობს, შემდეგ ნელა, შემდეგ კი შეიძლება საერთოდ შეჩერდეს. არაერთგვაროვანი მოძრაობა არის მოძრაობა, რომლის დროსაც სხეული გადის სხვადასხვა გზას დროის ნებისმიერ თანაბარ ინტერვალში. თუ სხეული ერთსა და იმავე ბილიკებს დროის თანაბარ ინტერვალებში გადის, მაშინ ასეთ მოძრაობას ერთგვაროვანი ეწოდება. დამეთანხმებით, რომ ასეთი მოძრაობა ნაკლებად გავრცელებულია. სცადეთ მაგალითის მოყვანა. ფიქრი!?
სიჩქარის ცნება ყველასთვის არის „მხედველობაში, სმენაზე“. და როგორც ჩანს, ყველაფერი ნათელია. მაგრამ ყველაფერი ასე ნათელია?
დავუშვათ, რომ გითხრეს: მანქანის სიჩქარე 60 კმ/სთ-ია. რას ნიშნავს ეს რიცხვი სინამდვილეში? რომ მანქანა ყოველ საათში ზუსტად 60 კმ გადიოდა? ნაკლებად სავარაუდოა. ისინი სცემდნენ სექციებს, როდესაც მანქანა ერთ საათში უფრო მეტ ან მოკლე მანძილს გადიოდა. საშუალოდ 60 კმ? მაგრამ მანქანას ჩვეულებრივ შეეძლო ერთ საათზე ნაკლები მგზავრობა და 60 კმ-ზე ნაკლები მანძილის დაფარვა.
როგორც ხედავთ, ეს მარტივი, თუნდაც ამქვეყნიური კონცეფცია არც ისე მარტივია.
წარმოქმნილი პრობლემების გადასაჭრელად საჭიროა სიჩქარის მკაცრი განსაზღვრა, რასაც გავაკეთებთ.
მნიშვნელობას, რომელიც ტოლია მთელი გზის თანაფარდობას სხეულის მოძრაობის დროს, ეწოდება მოძრაობის საშუალო სიჩქარე ( v cf \u003d s / t)
სწორედ ეს ცნება გამოიყენება ყველაზე ხშირად, მაგრამ სიტყვა „საშუალო“ გამოტოვებულია და უშედეგოდ, ვინაიდან ეს სიტყვები ცნების გამოყენებაზე მნიშვნელოვან შეზღუდვებს აწესებს.
თუ მოძრაობა ერთგვაროვანია, მაშინ ისინი უბრალოდ საუბრობენ სიჩქარეზე. და ფორმულა თითქმის იგივეა: v=s/t. სხეულის სიჩქარე ერთგვაროვან მოძრაობაში არის სიდიდე, რომელიც უდრის გზის თანაფარდობას იმ დროს, რომლისთვისაც ეს გზა გაიარა.
ზედმეტი არ იქნება იმის აღნიშვნა, რომ სიჩქარე არის ვექტორული ფიზიკური სიდიდე.
ვექტორული სიდიდე არის სიდიდე, რომელსაც მნიშვნელობის გარდა აქვს მიმართულებაც. ასეთი რაოდენობები მითითებულია ასოთი ზედა ისრით.
და სიდიდეებს, რომლებსაც აქვთ მხოლოდ რიცხვითი მნიშვნელობა, ეწოდება სკალარული.

თუ წაიკითხავთ ინერციის ფენომენზე, უნდა გესმოდეთ, რომ სხეულის სიჩქარე იცვლება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მასზე სხვა სხეული მოქმედებს. მაგრამ ამავე დროს იცვლება მეორე სხეულის სიჩქარეც. სცადეთ ყინულის ჩამოშორება ახლომდებარე მეგობრისგან. შეამჩნევთ, რომ თქვენი მეგობარიც დაიწყებს მოძრაობას. სხეულები ურთიერთქმედებენ. ცალმხრივი ქმედება არ არსებობს.

არათანაბარი მოძრაობა.

სიჩქარე. სიჩქარის ერთეული.

ერთგვაროვანი მოძრაობით, სხეულის სიჩქარე მუდმივი რჩება.

სიჩქარე = გზა/დრო.

საერთაშორისო სისტემაში (SI) სიჩქარე იზომება წამში მეტრებში (მ/წმ).

ასე რომ, s = 108 კმ; t = 2 სთ; v=?

გადაწყვეტილება. v = s/t, v = 108 კმ/2 სთ = 54 კმ/სთ. მარტივად და მარტივად.

54 კმ/სთ = 54000 მ/ 3600 წმ = 15 მ/წმ.

უპასუხე: v = 54 კმ/სთ, ანუ 15 მ/წმ.

ამრიგად, სიჩქარის რიცხვითი მნიშვნელობა დამოკიდებულია არჩეულ ერთეულზე.

სიჩქარეს, გარდა რიცხვითი მნიშვნელობისა, აქვს მიმართულება.

სიჩქარე არის ვექტორული ფიზიკური სიდიდე.

იგი განისაზღვრება ისევე, როგორც სიჩქარე ერთგვაროვან მოძრაობაში.

ცხრილი 1 გვიჩვენებს ზოგიერთი სხეულის მოძრაობის საშუალო სიჩქარეს.

ცხრილი 1

მოძრაობის გზისა და დროის გაანგარიშება.

ვინაიდან v = s/t, გზა განისაზღვრება ფორმულით

ინერცია.

გამოცდილება ურიკებთან. ინერცია.

მიწაზე მოძრავი ფეხბურთის ბურთი ჩერდება ადგილზე ხახუნის გამო.

ინერცია- ლათინურიდან ინერცია- უმოძრაობა, უმოქმედობა.

სატელეფონო ურთიერთქმედება.

გამოცდილება ურიკებთან. ურმები მაგიდასთან შედარებით მოძრაობენ.

ამისათვის გაჭერით ძაფი. ფირფიტა გასწორდება. ურიკა იგივე ადგილზე დარჩება.

ნავის გამოცდილება. ორივე ნავი მოძრაობს.

ნავის გამოცდილება. ნავი მიემგზავრება ნახტომის საპირისპირო მიმართულებით.

Ისე, ურთიერთქმედების შედეგად ორივე სხეულს შეუძლია შეცვალოს სიჩქარე.

Სხეულის მასა. მასობრივი ერთეული.

გამოცდილება ურიკებთან. ერთი მეორეზე დიდია.

კილოგრამის საერთაშორისო სტანდარტი. სურათზე: კილოგრამის სტანდარტი აშშ-ში.

სხეულის მასა არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ახასიათებს მის ინერციას.

მასა აღინიშნება ასო მ. SI მასის ერთეული არის კილოგრამი ( 1 კგ).

1 ტ	= 1000 კგ (10 3 კგ)	1 გ	= 0,001 კგ (10 -3 კგ)
1 კგ	= 1000 გ (10 3 გ)	1 მგ	= 0,001 გ (10 -3 გ)
1 კგ	= 1,000,000 მგ (10 6 მგ)	1 მგ	= 0.000001 კგ (10 -6 კგ)

მომავალში, ფიზიკის შესწავლისას, მასის ცნება უფრო ღრმად გამოვლინდება.

სხეულის წონის გაზომვა სასწორზე.

საგანმანათლებლო სასწორები.

წონების სპეციალური ნაკრები.

აწონვისას გამოიყენება წონების სპეციალური ნაკრები.

მატერიის სიმკვრივე.

აწონეთ ორი თანაბარი მოცულობის ცილინდრი. ერთი არის ალუმინი და მეორე ტყვია.

როგორ შეგიძლიათ იპოვოთ ნივთიერების სიმკვრივე?

სიმკვრივე = მასა/მოცულობა.

ნივთიერების სიმკვრივის SI ერთეული არის კილოგრამი კუბურ მეტრზე (1 კგ/მ3).

მაგალითი. ვერცხლის სიმკვრივეა 10500 კგ/მ3. გამოხატეთ გ/სმ 3-ში.

10,500 კგ \u003d 10,500,000 გ (ან 10,5 * 10 6 გ),

1მ3 \u003d 1,000,000 სმ 3 (ან 10 6 სმ 3).

შემდეგ ρ \u003d 10,500 კგ / მ 3 \u003d 10,5 * 10 6 / 10 6 გ / სმ 3 \u003d 10,5 გ / სმ 3.

ქვემოთ მოცემულია ზოგიერთი მყარი, სითხე და აირის სიმკვრივის ცხრილი.

ცხრილი 2

ზოგიერთი მყარი ნივთიერების სიმკვრივე (სტანდარტული ატმ. წნევა, t = 20 °C)

Მყარი	ρ, კგ / მ 3	ρ, გ/სმ 3	Მყარი	ρ, კგ / მ 3	ρ, გ/სმ 3
ოსმიუმი	22 600	22,6	მარმარილო	2700	2,7
ირიდიუმი	22 400	22,4	ფანჯრის მინა	2500	2,5
პლატინა	21 500	21,5	ფაიფური	2300	2,3
ოქრო	19 300	19,3	ბეტონი	2300	2,3
ტყვია	11 300	11,3	აგური	1800	1,8
ვერცხლი	10 500	10,5	რაფინირებული შაქარი	1600	1,6
სპილენძი	8900	8,9	პლექსიგლასი	1200	1,2
თითბერი	8500	8,5	კაპრონი	1100	1,1
ფოლადი, რკინა	7800	7,8	პოლიეთილენი	920	0,92
Ქილა	7300	7,3	პარაფინი	900	0,90
თუთია	7100	7,2	ყინული	900	0,90
თუჯის	7000	7	მუხა (მშრალი)	700	0,70
კორუნდი	4000	4	ფიჭვი (მშრალი)	400	0,40
ალუმინის	2700	2,7	საცობი	240	0,24

ცხრილი 3

ზოგიერთი სითხის სიმკვრივე (სტანდარტული ატმ. წნევა t=20 °C)

ცხრილი 4

ზოგიერთი აირის სიმკვრივე (სტანდარტული ატმ. წნევა t=20 °C)

მასისა და მოცულობის გამოთვლა მისი სიმკვრივით.

m = ρV.

მაგალითი.განსაზღვრეთ ფოლადის ნაწილის მასა, მოცულობა 120 სმ 3.

მოცემული:

V \u003d 120 სმ 3;

ρ \u003d 7.8 გ / სმ 3;

გადაწყვეტილება:

მ \u003d 120 სმ 3 7,8 გ / სმ 3 \u003d 936 გ.

უპასუხე: მ= 936

V = m/ρ.

მე-3 ცხრილის მიხედვით ვხვდებით, რომ მზესუმზირის ზეთის სიმკვრივეა 0,93 გ/სმ 3.

დავწეროთ პრობლემის მდგომარეობა და მოვაგვაროთ.

მოცემული:

ρ \u003d 0,93 გ / სმ 3

გადაწყვეტილება:

V \u003d 930 / 0,93 გ / სმ 3 \u003d 1000 სმ 3 \u003d 1ლ.

უპასუხე: ვ= 1 ლ.

ძალის.

ამრიგად, სხეულის სიჩქარე იცვლება სხვა სხეულებთან ურთიერთქმედებისას.

ურიკს ხელით დაჭერით შეგვიძლია მისი მოძრაობა.

ექსპერიმენტი რკინის ნაჭერით და მაგნიტით.

გაზაფხულის გამოცდილება. ბურთი მოძრაობაში დავაყენეთ.

გამოცდილება რაკეტით და მფრინავი ბურთით.

საყრდენებზე დაწოლილი დაფა იკლებს, თუ მასზე ადამიანი ზის.

დეფორმაცია არის სხეულის ფორმისა და ზომის ნებისმიერი ცვლილება.

ძალა არის სხეულების ურთიერთქმედების საზომი.

ძალა არის ფიზიკური რაოდენობა, რაც ნიშნავს, რომ მისი გაზომვა შესაძლებელია.

ნახატზე ძალა ნაჩვენებია როგორც სწორი ხაზის სეგმენტი ბოლოში ისრით.

მიზიდულობის ფენომენი. გრავიტაცია.

გავათავისუფლოთ ქვა ხელიდან – მიწაზე დაეცემა.

ქვა მოღუნული ხაზით დაფრინავს.

დედამიწის გარშემო ხელოვნური თანამგზავრი მოძრაობს.

ძალას, რომლითაც დედამიწა მიზიდავს სხეულს თავისკენ, გრავიტაცია ეწოდება.

მიზიდულობის ძალა პირდაპირპროპორციულია მოცემული სხეულის მასის.

ელასტიური ძალა. ჰუკის კანონი.

თქვენ უკვე იცით, რომ დედამიწის ყველა სხეულზე გავლენას ახდენს გრავიტაცია.

ჰუკის კანონი. გამოცდილება.

დრეკადობის ძალა აღინიშნება ასო F-ით Fupr-ის ინდექსით.

ექსპერიმენტი ძაფით დაკიდებულ სხეულზე.

ახლა შევეცადოთ გავარკვიოთ, რაზეა დამოკიდებული ელასტიური ძალა.

ეს ჰუკის კანონია. ჰუკის კანონი დაწერილია შემდეგნაირად:

Fcontrol \u003d -kΔl,

Სხეულის წონა.

P = Ft.

ძალაუფლების ერთეულები. კავშირი გრავიტაციასა და სხეულის მასას შორის.

1kN=1000 N, 1N=0.001 kN.

სხეულის წონა გამოხატულია კილოგრამებში. შემდეგ მივიღებთ ამას:

ფტ = 9,8 ნ/კგ მ.

მნიშვნელობა 9,8 ნ / კგ აღინიშნება ასო გ-ით, ხოლო გრავიტაციის ფორმულა იქნება:

მოცემული:

გ ≈ 10 ნ/კგ

გადაწყვეტილება:

გამძლე \u003d P ≈ 10 N / კგ 1,5 კგ \u003d 15 N.

უპასუხე: Fstrand = P = 15 N.

დინამომეტრი.

უმარტივესი დინამომეტრი.

ხელის დინამომეტრი - დენის მრიცხველი.

წევის დინამომეტრი.

გრადუირებული ზამბარა უმარტივესი დინამომეტრი იქნება.

მთაზე ჩამოგორებული ციგა მალე ჩერდება.

ბარის და დინამომეტრის გამოცდილება. ჩვენ ვზომავთ ხახუნის ძალას.

დასვენების ხახუნი.

ხახუნი რომ არ იყოს, საგნები ხელიდან გაცურდებიან.

პორტალი სტუდენტისთვის. თვითმმართველობის ტრენინგი

სიჩქარე. სიჩქარის ერთეული.

მოძრაობის გზისა და დროის გაანგარიშება.

ინერცია.

სატელეფონო ურთიერთქმედება.

Სხეულის მასა. მასობრივი ერთეული.

სხეულის წონის გაზომვა სასწორზე.

მატერიის სიმკვრივე.

მასისა და მოცულობის გამოთვლა მისი სიმკვრივით.

ძალის.

მიზიდულობის ფენომენი. გრავიტაცია.

ელასტიური ძალა. ჰუკის კანონი.

Სხეულის წონა.

ძალაუფლების ერთეულები. კავშირი გრავიტაციასა და სხეულის მასას შორის.

დინამომეტრი.

დასვენების ხახუნი.

სიძლიერის კონცეფცია

რამდენი ძალა არსებობს ბუნებაში?

რა მოხდება, თუ სხეულზე რამდენიმე ძალა მოქმედებს?

სიჩქარე. სიჩქარის ერთეული.

მოძრაობის გზისა და დროის გაანგარიშება.

ინერცია.

სატელეფონო ურთიერთქმედება.

Სხეულის მასა. მასობრივი ერთეული.

სხეულის წონის გაზომვა სასწორზე.

მატერიის სიმკვრივე.

მასისა და მოცულობის გამოთვლა მისი სიმკვრივით.

ძალის.

მიზიდულობის ფენომენი. გრავიტაცია.

ელასტიური ძალა. ჰუკის კანონი.

Სხეულის წონა.

ძალაუფლების ერთეულები. კავშირი გრავიტაციასა და სხეულის მასას შორის.

დინამომეტრი.

დასვენების ხახუნი.

ᲓᲐᲙᲐᲕᲨᲘᲠᲔᲑᲣᲚᲘ ᲡᲢᲐᲢᲘᲔᲑᲘ