ურთიერთმოქმედი სხეულების მასების თანაფარდობა არის ფორმულა. სხეულების ურთიერთქმედება ფიზიკაში

რეაგირების გეგმა

1. სხეულთა ურთიერთქმედება.

2. ურთიერთქმედების სახეები.

4. ძალები მექანიკაში.

მარტივი დაკვირვებები და ექსპერიმენტები, მაგალითად ურიკებით (ნახ. 1), იწვევს შემდეგ თვისობრივ

დასკვნები: ა) სხეული, რომელზეც სხვა ორგანოები არ მოქმედებენ, ინარჩუნებს სიჩქარეს უცვლელად; ბ) სხეულის აჩქარება ხდება სხვა სხეულების გავლენით, მაგრამ ასევე დამოკიდებულია თავად სხეულზე;

გ) სხეულების მოქმედებას ერთმანეთზე ყოველთვის აქვს ურთიერთქმედების ხასიათი.

ეს დასკვნები დასტურდება ბუნებაში, ტექნოლოგიასა და გარე სივრცეში მოვლენებზე დაკვირვებით მხოლოდ ინერციულ საცნობარო სისტემებში.

ურთიერთქმედებები ერთმანეთისგან განსხვავდება როგორც რაოდენობრივად, ასევე თვისობრივად.

მაგალითად, ცხადია, რომ რაც უფრო მეტად დეფორმირებულია ზამბარა, მით უფრო დიდია მისი ხვეულების ურთიერთქმედება. ან რაც უფრო ახლოს არის ორი მსგავსი მუხტი, მით უფრო ძლიერად იზიდავს ისინი.

ურთიერთქმედების უმარტივეს შემთხვევებში რაოდენობრივი მახასიათებელი ძალაა.

ძალის- სხეულების აჩქარების მიზეზი ათვლის ინერციულ სისტემასთან მიმართებაში ან მათი დეფორმაცია.

ძალისარის ვექტორული ფიზიკური სიდიდე, რომელიც არის სხეულების მიერ ურთიერთქმედების დროს მიღებული აჩქარების საზომი.

ძალას ახასიათებს: ა) მოდული; ბ) განაცხადის პუნქტი; გ) მიმართულება.

ძალის ერთეული არის ნიუტონი.

1 ნიუტონი არის ძალა, რომელიც ანიჭებს 1 მ/წმ აჩქარებას 1 კგ მასის სხეულს ამ ძალის მოქმედების მიმართულებით, თუ მასზე სხვა სხეულები არ მოქმედებენ.

შედეგიანირამდენიმე ძალა არის ძალა, რომლის მოქმედება უდრის იმ ძალების მოქმედებას, რომელსაც იგი ცვლის. შედეგი არის სხეულზე გამოყენებული ყველა ძალის ვექტორული ჯამი.

R g = F g 1 + F g 2 + ... + F g n.

ექსპერიმენტულ მონაცემებზე დაყრდნობით ჩამოყალიბდა ნიუტონის კანონები.

ნიუტონის მეორე კანონი. აჩქარება, რომლითაც სხეული მოძრაობს, პირდაპირპროპორციულია სხეულზე მოქმედი ყველა ძალის შედეგისა, მისი მასის უკუპროპორციული და მიმართულია ისევე, როგორც მიღებული ძალა:

a → = F → /t.

პრობლემების გადასაჭრელად, კანონი ხშირად იწერება ფორმით: F → =m a → .

ბილეთი No13 Body impulse. იმპულსის შენარჩუნების კანონი.

რეაგირების გეგმა

1. სხეულის იმპულსი.

2.იმპულსის შენარჩუნების კანონი.

3. რეაქტიული მოძრაობა.

დასვენება და მოძრაობა შედარებითია, სხეულის სიჩქარე დამოკიდებულია საცნობარო სისტემის არჩევანზე; ნიუტონის მეორე კანონის მიხედვით, განურჩევლად იმისა, იყო თუ არა სხეული მოსვენებულ მდგომარეობაში თუ მოძრაობდა, მისი მოძრაობის სიჩქარის ცვლილება შეიძლება მოხდეს მხოლოდ ძალის მოქმედებით, ანუ სხვა სხეულებთან ურთიერთქმედების შედეგად. არსებობს რაოდენობები, რომლებიც შეიძლება შენარჩუნდეს სხეულების ურთიერთქმედებისას. ეს რაოდენობებია ენერგიადა პულსი .

სხეულის იმპულსიეწოდება ვექტორულ ფიზიკურ სიდიდეს, რომელიც წარმოადგენს სხეულების მთარგმნელობითი მოძრაობის რაოდენობრივ მახასიათებელს. იმპულსი არის დანიშნული r → .

პულსის ერთეული r →- კგ მ/წმ.

სხეულის იმპულსი უდრის სხეულის მასისა და მისი სიჩქარის ნამრავლს : p → = t υ → .

პულსის ვექტორის მიმართულება r →ემთხვევა სხეულის სიჩქარის ვექტორის მიმართულებას υ → (ნახ. 1).

სხეულების იმპულსი ემორჩილება კონსერვაციის კანონს, რომელიც მოქმედებს მხოლოდ დახურული ფიზიკური სისტემებისთვის.

მექანიკაში დახურულიეწოდება სისტემას, რომელზეც არ მოქმედებს გარე ძალები ან ამ ძალების მოქმედება კომპენსირებულია.

Ამ შემთხვევაში р → 1 = р → 2,სად p → 1არის სისტემის საწყისი იმპულსი და p → 2- საბოლოო.

სისტემაში შემავალი ორი სხეულის შემთხვევაში ამ გამოთქმას აქვს ფორმა t 1 υ → 1 + t 2 υ → 2 = m 1 υ → 1 " + m 2 υ → 2",სად t 1და t 2- სხეულების მასები და υ → 1 და υ → 2 - სიჩქარე ურთიერთქმედების წინ, υ → 1"და υ → 2"- სიჩქარე ურთიერთქმედების შემდეგ.

იმპულსის შენარჩუნების კანონის ეს ფორმულა არის: დახურული ფიზიკური სისტემის იმპულსი შენარჩუნებულია ნებისმიერი ურთიერთქმედების დროს, ხდება ამ სისტემის ფარგლებში.

. ღია სისტემის შემთხვევაში, სისტემის ორგანოების იმპულსი არ არის დაცული.

თუმცა, თუ სისტემაში არის მიმართულება, რომელშიც გარე ძალები არ მოქმედებენ ან მათი მოქმედება კომპენსირდება, მაშინ იმპულსის პროექცია ამ მიმართულებით შენარჩუნებულია.

თუ ურთიერთქმედების დრო მოკლეა (გასროლა, აფეთქება, ზემოქმედება), მაშინ ამ დროის განმავლობაში, თუნდაც ღია სისტემის შემთხვევაში, გარე ძალები ოდნავ ცვლიან ურთიერთქმედების სხეულების იმპულსებს.

სხვადასხვა სხეულების ურთიერთქმედების ექსპერიმენტულმა კვლევებმა - პლანეტებიდან და ვარსკვლავებიდან ატომებამდე და ელემენტარულ ნაწილაკებამდე - აჩვენა, რომ ურთიერთმოქმედი სხეულების ნებისმიერ სისტემაში, სისტემაში არ შემავალი სხვა სხეულების მოქმედების არარსებობის შემთხვევაში, ან ჯამი. მოქმედი ძალები ნულის ტოლია, სხეულების მომენტების გეომეტრიული ჯამი ნამდვილად უცვლელი რჩება.

მექანიკაში იმპულსის შენარჩუნების კანონი და ნიუტონის კანონები ურთიერთდაკავშირებულია.

თუ სხეული იწონის თგარკვეული დროით ტძალა მოქმედებს და მისი მოძრაობის სიჩქარე იცვლება υ → 0-დან υ → , შემდეგ მოძრაობის აჩქარება a →სხეული თანაბარია a → =(υ → - υ → 0)/ ტ.

ნიუტონის მეორე კანონის საფუძველზე

სიმტკიცისთვის F →შეიძლება ჩაიწეროს F → = ta → = m(υ → - υ → 0) / ტ,ეს გულისხმობს

F → t = mυ → - mυ → 0.

F → t- ვექტორულ ფიზიკურ სიდიდეს, რომელიც ახასიათებს სხეულზე ძალის მოქმედებას გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, ეწოდება ძალაუფლების იმპულსი.იმპულსის SI ერთეული არის 1H s.

იმპულსის შენარჩუნების კანონი ეფუძნება რეაქტიულ მოძრაობას.

რეაქტიული მოძრაობა- ესეს არის სხეულის მოძრაობა, რომელიც ხდება მისი ნაწილის სხეულიდან გამოყოფის შემდეგ.

მაგალითი: მასის სხეული თ დაისვენა. სხეულის რაღაც ნაწილი გამოყოფილია t 1სიჩქარით υ → 1 . შემდეგ დარჩენილი ნაწილი გადავა საპირისპირო მიმართულებით υ → 2 სიჩქარით, დარჩენილი ნაწილის მასით. t 2.მართლაც, სხეულის ორივე ნაწილის იმპულსების ჯამი განცალკევებამდე ტოლი იყო ნულის ტოლი, ხოლო გამოყოფის შემდეგ იქნება ნულის ტოლი:

t 1 υ → 1 + m 2 υ → 2 =0,აქედან გამომდინარე, υ → 1 = -m 2 υ → 2 / მ 1.

კ.ე.ციოლკოვსკიმ შეიმუშავა ცვლადი მასის სხეულის (რაკეტის) ფრენის თეორია ერთგვაროვან გრავიტაციულ ველში და გამოთვალა საწვავის მარაგი, რომელიც აუცილებელია სიმძიმის ძალის დასაძლევად.

ციოლკოვსკის ტექნიკური იდეები გამოიყენება თანამედროვე სარაკეტო და კოსმოსური ტექნოლოგიების შექმნაში. მოძრაობა რეაქტიული ნაკადის გამოყენებით იმპულსის შენარჩუნების კანონის მიხედვით არის ჰიდრორეაქტიული ძრავის საფუძველი. მრავალი საზღვაო მოლუსკების მოძრაობა (რვაფეხა, მედუზა, კალმარი, კუტი თევზი) ასევე ეფუძნება რეაქტიულ პრინციპს.

ბილეთის ნომერი 17

უნივერსალური მიზიდულობის კანონი. გრავიტაცია. Სხეულის წონა. უწონადობა.

რეაგირების გეგმა

1. გრავიტაციული ძალები.

2. უნივერსალური მიზიდულობის კანონი.

3. გრავიტაციული მუდმივის ფიზიკური მნიშვნელობა.

4. გრავიტაცია.

5. სხეულის წონა, გადატვირთვა.

6. უწონადობა.

ისააკ ნიუტონმა თქვა, რომ ბუნებაში ნებისმიერ სხეულს შორის არსებობს ურთიერთმიზიდულობის ძალები.

ეს ძალები ე.წ მიზიდულობის ძალები,ან უნივერსალური სიმძიმის ძალები.უნივერსალური მიზიდულობის ძალა ვლინდება კოსმოსში, მზის სისტემაში და დედამიწაზე. ნიუტონმა გამოიტანა ფორმულა:

t 1 t 2

F=G----, სად გ- პროპორციულობის კოეფიციენტი, ე.წ გრავიტაციული

რ 2

მუდმივი.

უნივერსალური მიზიდულობის კანონი: ნებისმიერ მატერიალურ წერტილს შორის არის ურთიერთმიზიდულობის ძალა, პირდაპირპროპორციული მათი მასების ნამრავლისა და უკუპროპორციული მათ შორის მანძილის კვადრატისა, რომელიც მოქმედებს ამ წერტილების დამაკავშირებელი ხაზის გასწვრივ.

გრავიტაციული მუდმივის ფიზიკური მნიშვნელობა გამომდინარეობს უნივერსალური მიზიდულობის კანონიდან.

თუ t 1 = t 2 = 1 კგ, R= 1 მ, მაშინ G = F,ე.ი. გრავიტაციული მუდმივი უდრის იმ ძალას, რომლითაც ორი 1 კგ სხეული იზიდავს 1 მ მანძილზე.რიცხობრივი მნიშვნელობა: G= 6.67 10 -11 ნ მ 2 / კგ 2. უნივერსალური მიზიდულობის ძალები მოქმედებს ბუნებაში არსებულ ნებისმიერ სხეულს შორის, მაგრამ ისინი შესამჩნევი ხდება დიდ მასებზე. უნივერსალური მიზიდულობის კანონი კმაყოფილდება მხოლოდ მატერიალური წერტილებისა და ბურთებისთვის (ამ შემთხვევაში მანძილი ბურთების ცენტრებს შორის მანძილად არის აღებული).

უნივერსალური გრავიტაციული ძალის განსაკუთრებული ტიპია სხეულების მიზიდულობის ძალა დედამიწისკენ (ან სხვა პლანეტისკენ). ამ ძალას ე.წ გრავიტაცია.

ამ ძალის გავლენით ყველა სხეული იძენს გრავიტაციულ აჩქარებას. ნიუტონის მეორე კანონის მიხედვით g = F T / მ,აქედან გამომდინარე, F T = tg.

მიზიდულობის ძალა ყოველთვის მიმართულია დედამიწის ცენტრისკენ.

დედამიწის ზედაპირზე გრავიტაციის აჩქარება არის 9,831 მ/წმ 2 .

Სხეულის წონაეწოდება ძალას, რომლითაც სხეული აჭერს საყრდენს ან შეჩერებას პლანეტაზე გრავიტაციული მიზიდულობის შედეგად (სურ. 1).

მითითებულია სხეულის წონა p → .წონის ერთეული არის 1 N. ვინაიდან წონა უდრის იმ ძალას, რომლითაც სხეული მოქმედებს საყრდენზე, ნიუტონის მესამე კანონის შესაბამისად, სხეულის უდიდესი წონა უდრის საყრდენის რეაქციის ძალას. მაშასადამე, სხეულის წონის საპოვნელად, აუცილებელია იმის დადგენა, თუ რას უდრის დამხმარე რეაქციის ძალა.

ბრინჯი. 1 ნახ. 2

განვიხილოთ შემთხვევა, როდესაც სხეული და საყრდენი არ მოძრაობს. ამ შემთხვევაში, მიწის რეაქციის ძალა და სხეულის წონა უდრის სიმძიმის ძალას (ნახ. 2):

P → = N → = tg → .

იმ შემთხვევაში, როდესაც სხეული ვერტიკალურად მაღლა მოძრაობს აჩქარებით საყრდენით, ნიუტონის მეორე კანონის მიხედვით, შეგვიძლია დავწეროთ tg → + N → = ta →(ნახ. 3, ა).

ღერძზე პროექციაში ოჰ:

-тg + N = ta,აქედან

N= t(g + a).

ვერტიკალურად ზევით აჩქარებით მოძრაობისას სხეულის წონა იზრდება და ფორმულის მიხედვით გვხვდება რ= t(g + a).

სხეულის წონის მატებას, რომელიც გამოწვეულია საყრდენის ან შეჩერების დაჩქარებული მოძრაობით, ეწოდება გადატვირთვა.

გადატვირთვის ეფექტს განიცდიან ასტრონავტები და მანქანის მძღოლები უეცარი დამუხრუჭების დროს.

თუ სხეული მოძრაობს ქვემოთ ვერტიკალურად,

tg → + N → = ta → ; tg - N = ta; N = m(g - a); P = m(g - a),

ანუ წონა აჩქარებით ვერტიკალურად მოძრაობისას ნაკლები იქნება სიმძიმის ძალაზე (ნახ. 3, ბ).

თუ სხეული თავისუფლად ეცემა, ამ შემთხვევაში P = (g – g)m = 0

სხეულის მდგომარეობას, რომელშიც მისი წონა ნულის ტოლია, ეწოდება უწონადობა.უწონობის მდგომარეობა შეინიშნება თვითმფრინავში ან კოსმოსურ ხომალდში, როდესაც მოძრაობს თავისუფალი ვარდნის აჩქარებით, მიუხედავად მათი მოძრაობის სიჩქარის მიმართულებისა და მნიშვნელობისა.

ბილეთი No24 ენერგიის გარდაქმნა მექანიკური ვიბრაციების დროს. თავისუფალი და იძულებითი ვიბრაციები. რეზონანსი.

რეაგირების გეგმა

1. რხევითი მოძრაობის განმარტება.

2. უფასო ვიბრაციები.

3. ენერგიის გარდაქმნები.

4. იძულებითი ვიბრაციები. მექანიკური ვიბრაციები

არის სხეულის მოძრაობები, რომლებიც მეორდება ზუსტად ან დაახლოებით დროის თანაბარ ინტერვალებში. მექანიკური ვიბრაციების ძირითადი მახასიათებლებია: გადაადგილება, ამპლიტუდა, სიხშირე, პერიოდი. ოფსეტიარის გადახრა წონასწორული პოზიციიდან. Დიაპაზონი- წონასწორობის პოზიციიდან მაქსიმალური გადახრის მოდული. სიხშირე- დროის ერთეულზე შესრულებული სრული რხევების რაოდენობა. პერიოდი- ერთი სრული რხევის დრო, ანუ დროის მინიმალური პერიოდი, რომლის შემდეგაც პროცესი მეორდება. პერიოდი და სიხშირე დაკავშირებულია მიმართებით: ν = 1 /თ.

რხევითი მოძრაობის უმარტივესი ტიპია ჰარმონიული ვიბრაციები,რომელშიც რხევადი სიდიდე იცვლება დროთა განმავლობაში სინუსის ან კოსინუსის კანონის მიხედვით (ნახ. 1 ).

უფასოეწოდება რხევებს, რომლებიც წარმოიქმნება თავდაპირველად მინიჭებული ენერგიის გამო რხევების შემსრულებელ სისტემაზე გარე ზემოქმედების შემდგომი არარსებობის გამო. მაგალითად, ძაფზე დატვირთვის ვიბრაცია (ნახ. 2).

ბრინჯი. 1 ნახ. 2

განვიხილოთ ენერგიის გარდაქმნის პროცესი ძაფზე დატვირთვის რხევების მაგალითის გამოყენებით (იხ. სურ. 2).

როდესაც ქანქარა გადახრის წონასწორობის პოზიციიდან, ის ადის სიმაღლეზე თნულოვან დონესთან შედარებით, შესაბამისად, წერტილში აქანქარას აქვს პოტენციური ენერგია თღ.წონასწორობის პოზიციისკენ მოძრაობისას, წერტილისკენ 0, სიმაღლე მცირდება ნულამდე, ხოლო დატვირთვის სიჩქარე იზრდება და წერტილში 0 მთელი პოტენციური ენერგია თღგადაიქცევა კინეტიკურ ენერგიად tυ 2/2.წონასწორობის დროს კინეტიკური ენერგია მაქსიმუმზეა, ხოლო პოტენციური ენერგია მინიმალურია. წონასწორული პოზიციის გავლის შემდეგ კინეტიკური ენერგია გარდაიქმნება პოტენციურ ენერგიად, ქანქარის სიჩქარე მცირდება და წონასწორობის პოზიციიდან მაქსიმალური გადახრისას ხდება ნულის ტოლი. რხევითი მოძრაობით ყოველთვის ხდება მისი კინეტიკური და პოტენციური ენერგიის პერიოდული გარდაქმნები.

თავისუფალი მექანიკური ვიბრაციებით, ენერგიის დაკარგვა გარდაუვალია წინააღმდეგობის ძალების დასაძლევად. თუ რხევები ხდება პერიოდული გარეგანი ძალის გავლენის ქვეშ, მაშინ ასეთ რხევებს უწოდებენ იძულებული. მაგალითად, მშობლები ატრიალებენ ბავშვს საქანელაზე, დგუში მოძრაობს მანქანის ძრავის ცილინდრში, ელექტრო საპარსი და საკერავი მანქანის ნემსი ვიბრირებს. იძულებითი რხევების ბუნება დამოკიდებულია გარე ძალის მოქმედების ბუნებაზე, მის სიდიდეს, მიმართულებაზე, მოქმედების სიხშირეზე და არ არის დამოკიდებული რხევადი სხეულის ზომასა და თვისებებზე. მაგალითად, ძრავის საძირკველი, რომელზედაც ის არის დამაგრებული, ასრულებს იძულებით რხევებს სიხშირით, რომელიც განისაზღვრება მხოლოდ ძრავის ბრუნების რაოდენობით - და არ არის დამოკიდებული საძირკვლის ზომაზე.

როდესაც გარე ძალის სიხშირე და საკუთარი სხეულის ვიბრაციების სიხშირე ერთმანეთს ემთხვევა, იძულებითი ვიბრაციების ამპლიტუდა მკვეთრად იზრდება. ამ ფენომენს ე.წ მექანიკური რეზონანსი.გრაფიკულად, იძულებითი რხევების დამოკიდებულება გარე ძალის სიხშირეზე ნაჩვენებია სურათზე 3.

რეზონანსის ფენომენი შეიძლება გამოიწვიოს მანქანების, შენობების, ხიდების განადგურება, თუ მათი ბუნებრივი სიხშირე ემთხვევა პერიოდულად მოქმედი ძალის სიხშირეს. ამიტომ, მაგალითად, მანქანებში ძრავები დამონტაჟებულია სპეციალურ ამორტიზატორებზე, ხოლო სამხედრო ნაწილებს ეკრძალებათ ტემპის დაცვა ხიდზე გადაადგილებისას.

ხახუნის არარსებობის შემთხვევაში, რეზონანსის დროს იძულებითი რხევების ამპლიტუდა უნდა გაიზარდოს დროთა განმავლობაში შეუზღუდავად. რეალურ სისტემებში ამპლიტუდა რეზონანსის მდგრად მდგომარეობაში განისაზღვრება პერიოდის განმავლობაში ენერგიის დაკარგვის მდგომარეობით და ამავე დროს გარე ძალის მუშაობით. რაც უფრო ნაკლებია ხახუნი, მით მეტია ამპლიტუდა რეზონანსის დროს.

ბილეთი No16

კონდენსატორები. კონდენსატორის ტევადობა. კონდენსატორების გამოყენება.

რეაგირების გეგმა

1. კონდენსატორის განმარტება.

2. აღნიშვნა.

3. კონდენსატორის ელექტრული სიმძლავრე.

4. ბრტყელი კონდენსატორის ელექტრული სიმძლავრე.

5. კონდენსატორების შეერთება.

6. კონდენსატორების გამოყენება.

საპირისპირო ელექტრული მუხტების მნიშვნელოვანი რაოდენობის დასაგროვებლად გამოიყენება კონდენსატორები.

კონდენსატორიარის დიელექტრიკული ფენით გამოყოფილი ორი გამტარის (ფირფიტის) სისტემა, რომლის სისქე გამტარების ზომასთან შედარებით მცირეა.

მაგალითად, ორი ბრტყელი ლითონის ფირფიტა, რომლებიც მოთავსებულია პარალელურად და გამოყოფილია დიელექტრიკით, ქმნის ბრტყელ კონდენსატორს.

თუ ბრტყელი კონდენსატორის ფირფიტებს მიეცემათ თანაბარი სიდიდის და საპირისპირო ნიშნის მუხტები, მაშინ ფირფიტებს შორის ძაბვა ორჯერ მეტი იქნება ერთი ფირფიტის ძაბვაზე. ფირფიტების გარეთ დაძაბულობა ნულის ტოლია.

დიაგრამებში კონდენსატორები მითითებულია შემდეგნაირად:

კონდენსატორის ელექტრული სიმძლავრე არის მნიშვნელობა, რომელიც უდრის ერთ-ერთ ფირფიტაზე დატენვის თანაფარდობას მათ შორის არსებულ ძაბვასთან. მითითებულია ელექტრო სიმძლავრე C.

ა-პრიორიტეტი თან= q/U.ელექტრული ტევადობის ერთეული არის ფარადი (F).

1 ფარადი არის ასეთი კონდენსატორის ელექტრული სიმძლავრე, რომლის ფირფიტებს შორის ძაბვა უდრის 1 ვოლტს, როდესაც ფირფიტები დამუხტულია 1 კულონის საპირისპირო მუხტით.

ბრტყელი კონდენსატორის ელექტრული სიმძლავრე გამოითვლება ფორმულით:

C = ε ε 0 - ,

სადაც ε 0 არის ელექტრული მუდმივი, ε არის საშუალო დიელექტრიკული მუდმივი, S არის კონდენსატორის ფირფიტის ფართობი, დ- მანძილი ფირფიტებს შორის (ან დიელექტრიკის სისქე).

თუ კონდენსატორები დაკავშირებულია ბატარეის შესაქმნელად, შემდეგ პარალელური შეერთებით C O = C 1 + C 2(ნახ. 1). სერიული კავშირისთვის

- = - + - (ნახ. 2).

C O C 1 C 2

დიელექტრიკის ტიპის მიხედვით, კონდენსატორები შეიძლება იყოს ჰაერი, ქაღალდი ან მიკა.

კონდენსატორები გამოიყენება ელექტროენერგიის შესანახად და მისი სწრაფი გამონადენის დროს (ფოტო ფლეში), DC და AC სქემების განცალკევებისთვის, გამომსწორებლებში, რხევად სქემებში და სხვა ელექტრონულ მოწყობილობებში.

ბილეთი No15

მუშაობა და სიმძლავრე DC წრეში. Ელექტრომამოძრავებელი ძალა. ომის კანონი სრული წრედისთვის.

რეაგირების გეგმა

1. მიმდინარე სამუშაო.

2. ჯოულ-ლენცის კანონი.

3. ელექტრომოძრავი ძალა.

4. Ohm-ის კანონი სრული წრედისთვის.

ელექტრულ ველში ძაბვის განსაზღვრის ფორმულიდან

U = A / q

შემდეგ გამოვთვალოთ ელექტრული მუხტის გადაცემის სამუშაო

A = U qვინაიდან მიმდინარე გადასახადისთვის q = მე ტ

შემდეგ დენის მუშაობა:

A = Uitან A = I 2 Rt = U 2 / R t

ძალაუფლება განსაზღვრებით N = A / t აქედან გამომდინარე, N = UI = I 2 R = U 2 /R

ჯოულ-ლენცის კანონი: როდესაც დენი გადის გამტარში, გამტარში გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობა პირდაპირპროპორციულია დენის სიძლიერის კვადრატის, გამტარის წინააღმდეგობისა და დენის გავლის დროისა, Q = I 2 Rt.

სრული დახურული წრე არის ელექტრული წრე, რომელიც მოიცავს გარე წინააღმდეგობებს და დენის წყაროს (ნახ. 1).

როგორც მიკროსქემის ერთ-ერთ განყოფილებას, დენის წყაროს აქვს წინააღმდეგობა, რომელსაც შიდა ეწოდება , რ.

იმისათვის, რომ დენმა გაიაროს დახურულ წრეში, აუცილებელია, რომ დამატებითი ენერგია მიეცეს მუხტებს დენის წყაროში; ეს ენერგია აღებულია მუხტების გადაადგილების სამუშაოდან, რომელიც წარმოიქმნება არაელექტრული წარმოშობის ძალებით. (გარე ძალები) ელექტრული ველის ძალების წინააღმდეგ.

დენის წყაროს ახასიათებს EMF - წყაროს ელექტრომოძრავი ძალა.

EMF - არაელექტრული ენერგიის წყაროს მახასიათებელი ელექტრულ წრეში, რომელიც აუცილებელია მასში ელექტრული დენის შესანარჩუნებლად .

EMF იზომება გარე ძალების მიერ შესრულებული სამუშაოს თანაფარდობით, რათა გადავიდეს დადებითი მუხტი დახურული წრედის გასწვრივ ამ მუხტამდე.

Ɛ = A ST / q.

დაე, დრო დასჭირდეს ტელექტრული მუხტი გაივლის გამტარის კვეთაზე ქ.

მაშინ გარე ძალების მუშაობა მუხტის გადაადგილებისას შეიძლება ჩაიწეროს შემდეგნაირად: A ST = Ɛ q.

დენის განსაზღვრის მიხედვით q=I t,

A ST = Ɛ I t

მიკროსქემის შიდა და გარე მონაკვეთებზე ამ სამუშაოს შესრულებისას, რომელთა წინააღმდეგობაც R და R,გარკვეული სითბო გამოიყოფა.

ჯოულ-ლენცის კანონის მიხედვით უდრის : Q = I 2 R t + I 2 r t

ენერგიის შენარჩუნების კანონის მიხედვით A = Q. აქედან გამომდინარე, Ɛ = IR + ირ .

დენის ნამრავლს და წრედის მონაკვეთის წინააღმდეგობას ხშირად უწოდებენ ძაბვის ვარდნაამ ტერიტორიაზე.

EMF უდრის ძაბვის ვარდნის ჯამს დახურული მიკროსქემის შიდა და გარე მონაკვეთებში. შესახებ

I = Ɛ / (R + r).

ამ ურთიერთობას ეწოდება ოჰმის კანონი სრული წრედისთვის

დენის სიძლიერე სრულ წრეში პირდაპირპროპორციულია დენის წყაროს ემფ-ის და უკუპროპორციულია მიკროსქემის მთლიანი წინააღმდეგობისა. .

როდესაც წრე ღიაა, ემფ უდრის ძაბვას წყაროს ტერმინალებზე და, შესაბამისად, მისი გაზომვა შესაძლებელია ვოლტმეტრით.

ბილეთი No12

დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედება. კულონის კანონი. ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი.

რეაგირების გეგმა

1. Ელექტრული მუხტი.

2. დამუხტული სხეულების ურთიერთქმედება.

3. ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი.

4. კულონის კანონი.

5. დიელექტრიკული მუდმივი.

6. ელექტრული მუდმივი.

ატომებისა და მოლეკულების ურთიერთქმედების კანონები ახსნილია ატომის სტრუქტურის საფუძველზე, მისი სტრუქტურის პლანეტარული მოდელის გამოყენებით.

ატომის ცენტრში არის დადებითად დამუხტული ბირთვი, რომლის გარშემოც უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკები ბრუნავენ გარკვეულ ორბიტებზე.

დამუხტულ ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედება ე.წ ელექტრომაგნიტური.

ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების ინტენსივობა განისაზღვრება ფიზიკური რაოდენობით - ელექტრული მუხტი,რომელიც აღინიშნება ქ.

ელექტრული მუხტის ერთეული - გულსაკიდი (Cl).

1 გულსაკიდი- ეს არის ელექტრული მუხტი, რომელიც გამტარის კვეთაზე 1 წამში გავლისას ქმნის მასში 1 ა დენს.

ელექტრული მუხტების როგორც ურთიერთმიზიდვის, ისე მოგერიების უნარი აიხსნება ორი სახის მუხტის არსებობით.

ერთი სახის მუხტი ე.წ დადებითი, ელემენტარული დადებითი მუხტის მატარებელია პროტონი.

სხვა სახის ბრალდება ეწოდა უარყოფითი, მისი გადამზიდავი არის ელექტრონი. ელემენტარული მუხტი არის e = 1.6 × 10 -19 კლ.

ელექტრული მუხტი არც იქმნება და არც ნადგურდება, არამედ მხოლოდ ერთი სხეულიდან მეორეში გადადის.

ამ ფაქტს ე.წ ელექტრული მუხტის შენარჩუნების კანონი.

ბუნებაში, იგივე ნიშნის ელექტრული მუხტი არ ჩნდება და არ ქრება.

სხეულებზე ელექტრული მუხტების გამოჩენა და გაქრობა უმეტეს შემთხვევაში აიხსნება ელემენტარული დამუხტული ნაწილაკების – ელექტრონების – ერთი სხეულიდან მეორეზე გადასვლებით.

ელექტრიფიკაცია- ეს არის შეტყობინება ელექტრული მუხტის სხეულზე.

ელექტრიფიკაცია შეიძლება მოხდეს განსხვავებული ნივთიერებების კონტაქტის (ხახუნის) გზით და დასხივების დროს.

როდესაც სხეულში ხდება ელექტრიფიკაცია, ხდება ელექტრონების ჭარბი ან დეფიციტი.

თუ ელექტრონები ჭარბობს, სხეული იძენს უარყოფით მუხტს, ხოლო დეფიციტის შემთხვევაში - დადებით მუხტს.

ელექტროსტატიკის ფუნდამენტური კანონი ექსპერიმენტულად დაადგინა ჩარლზ კულომმა:

ვაკუუმში ორ წერტილოვანი ფიქსირებული ელექტრული მუხტის ურთიერთქმედების ძალის მოდული პირდაპირპროპორციულია ამ მუხტების სიდიდის ნამრავლისა და უკუპროპორციულია მათ შორის მანძილის კვადრატისა.

F = k q 1 q 2 / r 2,

სადაც q 1 და q 2 არის დამუხტვის მოდულები, r არის მანძილი მათ შორის, k არის პროპორციულობის კოეფიციენტი, რაც დამოკიდებულია ერთეულების სისტემის არჩევანზე, SI-ში

k = 9 10 9 N m 2 /Cl 2.

რაოდენობა, რომელიც გვიჩვენებს, რამდენჯერ მეტია ვაკუუმში მუხტების ურთიერთქმედების ძალა, ვიდრე გარემოში, ე.წ. საშუალო დიელექტრიკული მუდმივიε.

ე დიელექტრიკული მუდმივის მქონე გარემოსთვის, კულონის კანონი: F = k q 1 q 2 / (ε r 2).

კოეფიციენტის k-ის ნაცვლად, ხშირად გამოიყენება კოეფიციენტი, რომელსაც ეწოდება ელექტრო მუდმივი ε 0 .

ელექტრული მუდმივი დაკავშირებულია k კოეფიციენტთან შემდეგნაირად:

k = 1/4πε 0 და რიცხობრივად უდრის ε 0 = 8,85 10 -12 C/N m 2

ელექტრული მუდმივის გამოყენებით კულონის კანონია:

1 q 1 q 2

ფ = --- ---

4 π ε 0 r 2

სტაციონარული ელექტრული მუხტების ურთიერთქმედება ე.წ ელექტროსტატიკური,ან კულონის ურთიერთქმედება.კულონის ძალები შეიძლება გამოსახული იყოს გრაფიკულად (ნახ. 1).

კულონის ძალა მიმართულია დამუხტული სხეულების დამაკავშირებელი სწორი ხაზის გასწვრივ. ეს არის მიმზიდველი ძალა მუხტის სხვადასხვა ნიშნისთვის და მომგერიებელი ძალა ერთი და იგივე ნიშნებისთვის.

სხეულის მოძრაობის სიჩქარის ცვლილების მიზეზი ყოველთვის არის მისი ურთიერთქმედება სხვა სხეულებთან.

ძრავის გამორთვის შემდეგ მანქანა თანდათან ანელებს და ჩერდება. Მთავარი მიზეზი

ავტომობილის სიჩქარის ცვლილებები - მისი ბორბლების ურთიერთქმედება გზის ზედაპირთან.

ადგილზე გაუნძრევლად დაწოლილი ბურთი თავისთავად არასოდეს მოძრაობს. ბურთის სიჩქარე იცვლება მხოლოდ მასზე სხვა სხეულების მოქმედების შედეგად, მაგალითად, ფეხბურთელის ფეხები.

აჩქარების მოდულების თანაფარდობის მუდმივობა.

როდესაც ორი სხეული ურთიერთქმედებს, როგორც პირველი, ასევე მეორე სხეულის სიჩქარე ყოველთვის იცვლება, ანუ ორივე სხეული იძენს აჩქარებას. ორი ურთიერთმოქმედი სხეულის აჩქარების მოდული შეიძლება განსხვავებული იყოს, მაგრამ მათი თანაფარდობა მუდმივია ნებისმიერი ურთიერთქმედებისთვის:

სხეულების ინერცია.

ორი სხეულის აჩქარების მოდულის თანაფარდობის მუდმივობა მათი ნებისმიერი ურთიერთქმედების დროს გვიჩვენებს, რომ სხეულებს აქვთ გარკვეული თვისება, რომელზედაც დამოკიდებულია მათი აჩქარება სხვა სხეულებთან ურთიერთქმედების დროს. სხეულის აჩქარება უდრის მისი სიჩქარის ცვლილების თანაფარდობას იმ დროს, რომლის დროსაც მოხდა ეს ცვლილება:

ვინაიდან სხეულების ერთმანეთზე მოქმედების დრო ერთნაირია, სიჩქარის ცვლილება უფრო დიდია იმ სხეულისთვის, რომელიც იძენს უფრო დიდ აჩქარებას.

რაც უფრო ნაკლებია სხეულის სიჩქარე სხვა სხეულებთან ურთიერთობისას, მით უფრო ახლოს არის მისი მოძრაობა ინერციით ერთგვაროვან სწორხაზოვან მოძრაობასთან. ასეთ სხეულს უფრო ინერტული ეწოდება.

ყველა სხეულს აქვს ინერციის თვისება. ის მდგომარეობს იმაში, რომ სხეულის სიჩქარის შეცვლას გარკვეული დრო სჭირდება, როდესაც ის ურთიერთქმედებს სხვა სხეულებთან.

სხეულების ინერციის თვისების გამოვლინება შესაძლებელია შემდეგ ექსპერიმენტში. თხელ ძაფზე ვაკიდებთ ლითონის ცილინდრის (სურ. 20, ა) და ზუსტად იმავე ძაფს ვაკრავთ ქვემოდან. გამოცდილება აჩვენებს, რომ ქვედა ძაფის თანდათანობითი დაჭიმვისას ზედა ძაფი წყდება (სურ. 20, ბ). თუ ქვედა ძაფს მკვეთრად გაჭიმავთ, ზედა ძაფი ხელუხლებელი რჩება, მაგრამ ქვედა ძაფი წყდება (სურ. 20, გ). ამ შემთხვევაში, იმოქმედებს ცილინდრის ინერცია, რომელსაც არ აქვს დრო მოკლე დროში საკმარისად შეცვალოს მისი სიჩქარე და გააკეთოს შესამჩნევი მოძრაობა, რომელიც საკმარისია ზედა ძაფის გასატეხად.

Სხეულის მასა.

სხეულის თვისებას, რომელზედაც დამოკიდებულია მისი აჩქარება სხვა სხეულებთან ურთიერთობისას, ინერცია ეწოდება. სხეულის ინერციის რაოდენობრივი საზომია სხეულის მასა. რაც უფრო მეტი მასა აქვს სხეულს, მით ნაკლებ აჩქარებას იღებს იგი ურთიერთქმედების დროს.

მაშასადამე, ფიზიკაში მიღებულია, რომ ურთიერთმოქმედი სხეულების მასების თანაფარდობა უდრის აჩქარების მოდულების შებრუნებულ თანაფარდობას:

საერთაშორისო სისტემაში მასის ერთეული არის პლატინისა და ირიდიუმის შენადნობისგან დამზადებული სპეციალური სტანდარტის მასა. ამ სტანდარტის მასას კილოგრამი (კგ) ეწოდება.

ნებისმიერი სხეულის მასის პოვნა შესაძლებელია ამ სხეულის სტანდარტულ მასასთან ურთიერთქმედებით.

მასის ცნების განმარტებით, ურთიერთმოქმედი სხეულების მასების თანაფარდობა უდრის მათი აჩქარების მოდულების შებრუნებულ თანაფარდობას (5.2). სხეულის აჩქარების მოდულების და სტანდარტის გაზომვით, შეგიძლიათ იპოვოთ სხეულის მასის თანაფარდობა სტანდარტის მასასთან.

სხეულის მასის თანაფარდობა სტანდარტის მასასთან უდრის სტანდარტის აჩქარების მოდულის შეფარდებას. სხეულის აჩქარების მოდულის მიმართ მათი ურთიერთქმედების დროს.

სხეულის მასა შეიძლება გამოიხატოს სტანდარტის მასით:

სხეულის მასა არის ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც ახასიათებს მის ინერციას.

მასის გაზომვა.

მეცნიერებაში, ტექნოლოგიასა და ყოველდღიურ პრაქტიკაში სხეულების მასების გასაზომად იშვიათად გამოიყენება სხეულის მასის შედარების მეთოდი სტანდარტის მასასთან სხეულების აჩქარებების განსაზღვრის გზით მათი ურთიერთქმედების დროს. ხშირად გამოყენებული მეთოდია სხეულების მასების შედარება სასწორის გამოყენებით.

აწონვისას მასების დასადგენად გამოიყენება ყველა სხეულის დედამიწასთან ურთიერთობის უნარი. ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ იგივე მასის მქონე სხეულები დედამიწას თანაბრად იზიდავს. დედამიწაზე სხეულების მიზიდულობის თანასწორობა შეიძლება დადგინდეს, მაგალითად, წყაროს თანაბარი გაჭიმვით, როდესაც თანაბარი მასის მქონე სხეულები მონაცვლეობით ჩერდებიან მისგან.

კლასიკურ მექანიკაში ითვლება, რომ:

ა) მატერიალური წერტილის მასა არ არის დამოკიდებული წერტილის მოძრაობის მდგომარეობაზე, არის მისი მუდმივი მახასიათებელი.

ბ) მასა არის დანამატი სიდიდე, ე.ი. სისტემის (მაგალითად, სხეულის) მასა უდრის ყველა მატერიალური წერტილის მასების ჯამს, რომლებიც ამ სისტემის ნაწილია.

გ) დახურული სისტემის მასა უცვლელი რჩება ამ სისტემაში მიმდინარე ნებისმიერი პროცესის დროს (მასების შენარჩუნების კანონი).

სიმჭიდროვე ρ სხეული მოცემულ წერტილში მმასის თანაფარდობა ეწოდება დმსხეულის პატარა ელემენტი წერტილის ჩათვლით მ, ღირებულებამდე dVამ ელემენტის მოცულობა:

განსახილველი ელემენტის ზომები უნდა იყოს იმდენად მცირე, რომ მისი საზღვრებში სიმკვრივის შეცვლით მრავალჯერ უფრო დიდი ინტერმოლეკულური მანძილის მიღწევა შეიძლება.

სხეული ე.წ ერთგვაროვანი თუ სიმკვრივე მის ყველა წერტილში ერთნაირია. ერთგვაროვანი სხეულის მასა უდრის მისი სიმკვრივისა და მოცულობის ნამრავლს:

ჰეტეროგენული სხეულის მასა:

dV,

სადაც ρ არის კოორდინატების ფუნქცია და ინტეგრაცია ხორციელდება სხეულის მთელ მოცულობაზე. საშუალო სიმკვრივე (ρ) არაერთგვაროვანი სხეულის მასის შეფარდება მოცულობასთან: (ρ)=m/V.

სისტემის მასის ცენტრი მატერიალურ წერტილებს ეწოდება C წერტილი, რადიუსის ვექტორი

რომელიც უდრის: და – მასის და რადიუსის ვექტორს მემატერიალური წერტილი, n არის სისტემის მატერიალური წერტილების საერთო რაოდენობა, ხოლო m= არის მთელი სისტემის მასა.

მასის სიჩქარის ცენტრი:

ვექტორული რაოდენობა

მატერიალური წერტილის მასისა და მისი სიჩქარის ნამრავლის ტოლია, ე.წ იმპულსი, ან მოძრაობის რაოდენობა , ეს მატერიალური წერტილი. სისტემის იმპულსი მატერიალურ წერტილებს ვექტორი ეწოდება გვსისტემის ყველა მატერიალური წერტილის მომენტების გეომეტრიული ჯამის ტოლია:

სისტემის იმპულსი ტოლია მთელი სისტემის მასისა და მისი მასის ცენტრის სიჩქარის ნამრავლის:

ნიუტონის მეორე კანონი

მატერიალური წერტილის დინამიკის ძირითადი კანონია ნიუტონის მეორე კანონი, რომელიც საუბრობს იმაზე, თუ როგორ იცვლება მატერიალური წერტილის მექანიკური მოძრაობა მასზე გამოყენებული ძალების გავლენის ქვეშ. ნიუტონის მეორე კანონი ნათქვამია: იმპულსის ცვლილების სიჩქარე ρ მატერიალური წერტილი უდრის მასზე მოქმედ ძალას ფ, ე.ი.

, ან

სადაც m და v არის მატერიალური წერტილის მასა და სიჩქარე.

თუ რამდენიმე ძალა ერთდროულად მოქმედებს მატერიალურ წერტილზე, მაშინ ძალის ქვეშ ფნიუტონის მეორე კანონში თქვენ უნდა გესმოდეთ ყველა მოქმედი ძალის გეომეტრიული ჯამი - როგორც აქტიური, ასევე რეაქციის რეაქციები, ე.ი. შედეგად მიღებული ძალა.

ვექტორული რაოდენობა ფdtელემენტარულს უწოდებენ იმპულსი ძალა ფმოკლე დროში dtმისი ქმედებები. იმპულსური ძალა ფსასრული დროის განმავლობაში

to უდრის განსაზღვრულ ინტეგრალს:

სად ფზოგადად, დროზეა დამოკიდებული ტ.

ნიუტონის მეორე კანონის მიხედვით, მატერიალური წერტილის იმპულსის ცვლილება უდრის მასზე მოქმედი ძალის იმპულსს:

დ p= F dtდა

, არის მატერიალური წერტილის იმპულსის მნიშვნელობა განსახილველი პერიოდის ბოლოს ( ) და დასაწყისში ( ).

ვინაიდან ნიუტონის მექანიკაში მასა მმატერიალური წერტილი არ არის დამოკიდებული წერტილის მოძრაობის მდგომარეობაზე

მაშასადამე, ნიუტონის მეორე კანონის მათემატიკური გამოხატულება ასევე შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ფორმით

- მატერიალური წერტილის აჩქარება, რარის მისი რადიუსის ვექტორი. შესაბამისად, ფორმულირება ნიუტონის მეორე კანონი ამბობს: მატერიალური წერტილის აჩქარება მიმართულებით ემთხვევა მასზე მოქმედ ძალას და უდრის ამ ძალის შეფარდებას მატერიალური წერტილის მასასთან.

მასალის ტანგენციალური და ნორმალური აჩქარება განისაზღვრება ძალის შესაბამისი კომპონენტებით ფ

, არის მატერიალური წერტილის სიჩქარის ვექტორის სიდიდე და რ– მისი ტრაექტორიის გამრუდების რადიუსი. ნორმალურ აჩქარებას მატერიალურ წერტილს ანიჭებს ძალა, რომელიც მიმართულია წერტილის ტრაექტორიის გამრუდების ცენტრისკენ და ამიტომ ე.წ. ცენტრიდანული ძალა.

თუ მატერიალურ წერტილზე ერთდროულად მოქმედებს რამდენიმე ძალა

, შემდეგ მისი აჩქარება. შესაბამისად, თითოეული ძალა, რომელიც ერთდროულად მოქმედებს მატერიალურ წერტილზე, ანიჭებს მას იგივე აჩქარებას, თითქოს სხვა ძალები არ არსებობდეს. (ძალების მოქმედების დამოუკიდებლობის პრინციპი).

მატერიალური წერტილის მოძრაობის დიფერენციალური განტოლება განტოლებას უწოდებენ

მართკუთხა დეკარტის კოორდინატთა სისტემის ღერძებზე პროგნოზებში ამ განტოლებას აქვს ფორმა

, ,

სადაც x, y და z არის მოძრავი წერტილის კოორდინატები.

ნიუტონის მესამე კანონი. მასის ცენტრის მოძრაობა

სხეულების მექანიკური მოქმედება ერთმანეთზე ვლინდება მათი ურთიერთქმედების სახით. ამას ამბობს ის ნიუტონის მესამე კანონი: ორი მატერიალური წერტილი ერთმანეთზე მოქმედებს ძალებით, რომლებიც რიცხობრივად თანაბარია და მიმართულია საპირისპირო მიმართულებით ამ წერტილების დამაკავშირებელი სწორი ხაზის გასწვრივ.

- ძალა, რომელიც მოქმედებს მე- yu მატერიალური წერტილი გვერდიდან კ- th, a არის ძალა, რომელიც მოქმედებს k-ე მატერიალურ წერტილზე i-th მხრიდან, შემდეგ, ნიუტონის მესამე კანონის თანახმად, ისინი გამოიყენება სხვადასხვა მატერიალურ წერტილებზე და ურთიერთდაბალანსება შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევებში, როდესაც ეს წერტილები ეკუთვნის ერთსა და იმავეს. აბსოლუტურად მყარი სხეული.

ნიუტონის მესამე კანონი არის პირველი და მეორე კანონების არსებითი დამატება. ის საშუალებას გაძლევთ გადახვიდეთ ერთი მატერიალური წერტილის დინამიკიდან თვითნებური მექანიკური სისტემის დინამიკაზე (მატერიალური წერტილების სისტემა). ნიუტონის მესამე კანონიდან გამომდინარეობს, რომ ნებისმიერ მექანიკურ სისტემაში ყველა შინაგანი ძალის გეომეტრიული ჯამი ნულის ტოლია: სადაც

– მიმართული გარე ძალების შედეგი მემატერიალური წერტილი.

ნიუტონის მეორე და მესამე კანონებიდან გამომდინარეობს, რომ პირველი წარმოებული დროის მიმართ ტიმპულსისგან გვმექანიკური სისტემა უდრის სისტემაზე გამოყენებული ყველა გარე ძალის მთავარ ვექტორს,

ეს განტოლება გამოხატავს სისტემის იმპულსის ცვლილების კანონი.

ურთიერთქმედება არის ქმედება, რომელიც ორმხრივია. ყველა სხეულს შეუძლია ერთმანეთთან ურთიერთქმედება ინერციის, ძალის, მატერიის სიმკვრივის და, ფაქტობრივად, სხეულების ურთიერთქმედების გამოყენებით. ფიზიკაში ორი სხეულის ან სხეულთა სისტემის მოქმედებას ერთმანეთზე ურთიერთქმედება ეწოდება. ცნობილია, რომ სხეულების მიახლოებისას იცვლება მათი ქცევის ხასიათი. ეს ცვლილებები ორმხრივია. როდესაც სხეულები შორდებიან მნიშვნელოვან დისტანციებზე, ურთიერთქმედება ქრება.

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

ძალა არის საზომი, რომელიც ზომავს სხეულთა ურთიერთქმედებას. ფიზიკა განასხვავებს ურთიერთქმედების ოთხ ტიპს, რომლებიც არ შემცირდება ერთმანეთთან: ელექტრომაგნიტური, გრავიტაციული, ძლიერი და სუსტი. ყველაზე ხშირად სხეულების ურთიერთქმედება ხდება შეხებისას, რაც იწვევს ამ სხეულების სიჩქარის ცვლილებას, რაც იზომება მათ შორის მოქმედი ძალით. ასე რომ, ხელით დაძვრენილი გაჩერებული ავტომობილის მოძრაობაში დასაყენებლად აუცილებელია ძალის გამოყენება. თუ თქვენ მოგიწევთ მისი აწევა აღმართზე, მაშინ ამის გაკეთება გაცილებით რთულია, რადგან მას მეტი ძალა დასჭირდება. 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 გავლენის ქვეშ, 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 მაგალითი, რომელიც წარმოქმნის მოძრაობას, არის ეგრეთ წოდებული "დომინოს" ეფექტი. ოსტატურად მოთავსებული დომინოები ერთმანეთის მიყოლებით ეცემა და მოძრაობას უფრო ქვევით ავრცელებს, როდესაც პირველი დომინოს უბიძგებს. არსებობს მოძრაობის გადაცემა ერთი ინერტული ფიგურიდან მეორეზე.

კონტაქტის დროს სხეულების ურთიერთქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს არა მხოლოდ მათი სიჩქარის შენელება ან აჩქარება, არამედ მათი დეფორმაცია - მოცულობის ან ფორმის შეცვლა. თვალსაჩინო მაგალითია თქვენს ხელში დაჭერილი ქაღალდის ფურცელი. მასზე ძალით მოქმედებით მივყავართ ამ ფურცლის ნაწილების აჩქარებულ მოძრაობამდე და მის დეფორმაციამდე.

ნებისმიერი სხეული ეწინააღმდეგება დეფორმაციას, როდესაც ისინი ცდილობენ მის გაჭიმვას, შეკუმშვას ან მოხრას. სხეულიდან იწყებენ მოქმედებას, რომლებიც ხელს უშლიან ამას (ელასტიურობას). დრეკადობის ძალა გამოიხატება ზამბარის მხრიდან მისი გაჭიმვის 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, იმ შემთხვევაში, თუ ფანქარი სრიალებს მაგიდის გლუვ ზედაპირზე, ან თხილამურები ან ციგები სრიალებს დატკეპნილ თოვლზე, მოქმედებს ძალა, რომელიც ხელს უშლის სრიალს. ეს არის ხახუნის ძალა, რომელიც დამოკიდებულია ურთიერთმოქმედი სხეულების ზედაპირების თვისებებზე და ძალაზე, რომელიც აძლიერებს მათ ერთმანეთს.

სხეულების ურთიერთქმედება შეიძლება მოხდეს მანძილზეც. მოქმედება, რომელსაც ასევე გრავიტაციას უწოდებენ, ხდება ყველა სხეულს 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, 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, რაც ხშირად ჩნდება თმაზე ვარცხნის დროს. მათ შორის მუხტების გამიჯვნა ხდება ხახუნის ძალის გამო. თმა, დადებითად დამუხტული, იწყებს ერთმანეთის მოგერიებას. ასეთი სტატიკა ხშირად ჩნდება სვიტრის ჩაცმის ან ქუდების ტარებისას.

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

კითხვა 4

ინერციული საცნობარო სისტემები

მითითების ინერციული სისტემა.ნიუტონის პირველი კანონი

კითხვა 3

ნიუტონის პირველი კანონი– (ინერციის კანონი) არის ისეთი საცნობარო სისტემები, რომლებთან მიმართებაშიც, რომელზედაც მთარგმნელობით მოძრავი სხეული, უცვლელად ინარჩუნებს სიჩქარეს, ისვენებს ან მოძრაობს სწორხაზოვნად და თანაბრად, თუ მასზე არ მოქმედებს გარე სხეულები ან მათი მოქმედება ტოლია. ნულოვანი, ანუ კომპენსირებულია.

საცნობარო სისტემა, რომელშიც მოქმედებს ინერციის კანონი: მატერიალური წერტილი, როდესაც მასზე არ მოქმედებს ძალები (ან ურთიერთგაწონასწორებული ძალები მოქმედებენ მასზე), იმყოფება დასვენების მდგომარეობაში ან ერთგვაროვან ხაზოვან მოძრაობაში. ნებისმიერი საცნობარო სისტემა, რომელიც მოძრაობს ღერძის მიმართ. ო. თანდათანობით, ერთგვაროვნად და სწორხაზოვნად არის ასევე ი. ო. შესაბამისად, თეორიულად შეიძლება იყოს ნებისმიერი რაოდენობის ტოლი i.s. ო., ფლობს მნიშვნელოვან თვისებას, რომ ყველა ასეთ სისტემაში ფიზიკის კანონები ერთნაირია (ე.წ. ფარდობითობის პრინციპი).

სხეულების ურთიერთქმედება.სხეულის მოძრაობის სიჩქარის ცვლილების მიზეზი ყოველთვის არის მისი ურთიერთქმედება სხვა სხეულებთან.

ძრავის გამორთვის შემდეგ მანქანა თანდათან ანელებს და ჩერდება. მანქანის სიჩქარის ცვლილების მთავარი მიზეზი არის მისი ბორბლების ურთიერთქმედება გზის ზედაპირზე.

აჩქარების მოდულების თანაფარდობის მუდმივობა.როდესაც ორი სხეული ურთიერთქმედებს, როგორც პირველი, ასევე მეორე სხეულის სიჩქარე ყოველთვის იცვლება, ანუ ორივე სხეული იძენს აჩქარებას. ორი ურთიერთმოქმედი სხეულის აჩქარების მოდული შეიძლება განსხვავებული იყოს, მაგრამ მათი თანაფარდობა მუდმივია ნებისმიერი ურთიერთქმედებისთვის:

ურთიერთქმედებები ერთმანეთისგან განსხვავდება როგორც რაოდენობრივად, ასევე თვისობრივად. მაგალითად, ნათელია, რომ რაც უფრო მეტად დეფორმირებულია ზამბარა, მით უფრო დიდია მისი მოხვევების ურთიერთქმედება. ან რაც უფრო ახლოს არის ერთი და იგივე სახელის ორი მუხტი, მით უფრო ძლიერდება ისინი. ურთიერთქმედების უმარტივეს შემთხვევებში რაოდენობრივი მახასიათებელია ძალა.

Სხეულის მასა.სხეულის თვისებას, რომელზედაც დამოკიდებულია მისი აჩქარება სხვა სხეულებთან ურთიერთობისას, ეწოდება ინერცია.

სხეულის ინერციის რაოდენობრივი საზომია სხეულის მასა. რაც უფრო მეტი მასა აქვს სხეულს, მით ნაკლებ აჩქარებას იღებს იგი ურთიერთქმედების დროს.

ამიტომ, ფიზიკაში მიღებულია, რომ ურთიერთმოქმედი სხეულების მასების თანაფარდობა უდრის აჩქარების მოდულების შებრუნებულ თანაფარდობას:

საერთაშორისო სისტემაში მასის ერთეული არის პლატინისა და ირიდიუმის შენადნობისგან დამზადებული სპეციალური სტანდარტის მასა. ამ სტანდარტის მასას ე.წ კილოგრამი(კგ).

სხეულის მასის შეფარდება სტანდარტის მასასთან უდრის სტანდარტის აჩქარების მოდულის შეფარდებას სხეულის აჩქარების მოდულთან მათი ურთიერთქმედების დროს.

სხეულის მასა შეიძლება გამოიხატოს სტანდარტის მასით:

სხეულის მასა არის ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც ახასიათებს მის ინერციას.

ძალა არის სხეულების აჩქარების მიზეზი ინერციული საცნობარო ჩარჩოს მიმართ ან მათი დეფორმაცია. ძალა არის ვექტორული ფიზიკური სიდიდე, რომელიც არის სხეულების მიერ ურთიერთქმედების დროს მიღებული აჩქარების საზომი. ძალას ახასიათებს: ა) მოდული; ბ) განაცხადის პუნქტი; გ) მიმართულება.

ნიუტონის მეორე კანონი - სხეულზე მოქმედი ძალა ტოლია სხეულის მასისა და ამ ძალის მიერ მიცემული აჩქარების ნამრავლის.

პორტალი სკოლის მოსწავლეებისთვის. თვით მომზადება

აჩქარების მოდულების თანაფარდობის მუდმივობა.

სხეულების ინერცია.

Სხეულის მასა.

მასის გაზომვა.

ᲓᲐᲙᲐᲕᲨᲘᲠᲔᲑᲣᲚᲘ ᲡᲢᲐᲢᲘᲔᲑᲘ