Harakat biz yashayotgan dunyoning asosiy xususiyatlaridan biridir. Fizikadan ma'lumki, barcha jismlar va ular tashkil topgan zarrachalar mutlaq nol haroratlarda ham fazoda doimo harakat qiladi. Ushbu maqolada biz tezlanish ta'rifini fizikada mexanik harakatning muhim kinematik xarakteristikasi sifatida ko'rib chiqamiz.
Qaysi oʻlcham haqida gapirayapmiz?
Ta'rifga ko'ra, tezlanish - vaqt o'tishi bilan tezlikni o'zgartirish jarayonini miqdoriy tavsiflash imkonini beradigan miqdor. Matematik jihatdan tezlanish quyidagicha hisoblanadi:
a¯=dv¯/dt.
Tezlanishni aniqlash uchun ushbu formula a¯ oniy qiymatni tavsiflaydi. O'rtacha tezlanishni hisoblash uchun tezliklar farqining uzoqroq vaqtga nisbatini olish kerak.
a¯ qiymati vektor. Agar tezlik tangens bo'ylab tananing ko'rib chiqilgan traektoriyasiga yo'n altirilgan bo'lsa, u holda tezlanish bo'lishi mumkin.butunlay tasodifiy tarzda yo'n altirilgan. Bu harakat traektoriyasiga va v¯ vektoriga hech qanday aloqasi yo'q. Shunga qaramay, harakatning ikkala nomli xarakteristikasi tezlanishga bog'liq. Buning sababi shundaki, pirovardida aynan tezlanish vektori tananing traektoriyasi va tezligini belgilaydi.
A¯ tezlanishi qayerga yoʻn altirilganligini tushunish uchun Nyutonning ikkinchi qonunini yozish kerak. Taniqli shaklda u shunday ko'rinadi:
F¯=ma¯.
Tenglik ikkita vektor (F¯ va a¯) soni doimiy (m) orqali bir-biri bilan bogʻlanganligini aytadi. Vektorlarning xossalaridan ma'lumki, musbat songa ko'paytirish vektor yo'nalishini o'zgartirmaydi. Boshqacha qilib aytganda, tezlanish har doim jami F¯ kuchning tanaga ta'siriga qaratilgan.
Ko'rib chiqilayotgan miqdor kvadrat soniyada metrda o'lchanadi. Masalan, Yer yuzasiga yaqin tortishish kuchi jismlarga 9,81 m/s2 tezlanish beradi, ya'ni havosiz fazoda erkin tushayotgan jismning tezligi 9,81 ga oshadi. m/s har soniya.
Bir tekis tezlashtirilgan harakat tushunchasi
Umumiy holatda tezlanishni aniqlash formulasi yuqorida yozilgan. Biroq, amalda ko'pincha bir xil tezlashtirilgan harakat deb ataladigan muammolarni hal qilish kerak bo'ladi. Tezlanishning tangensial komponenti doimiy qiymat bo'lgan jismlarning shunday harakati tushuniladi. Biz tezlanishning oddiy komponenti emas, balki tangensial doimiyligi muhimligini ta'kidlaymiz.
Egri chiziqli harakat jarayonida tananing umumiy tezlashishi ikki komponent sifatida ifodalanishi mumkin. Tangensial komponent tezlik modulining o'zgarishini tavsiflaydi. Oddiy komponent har doim traektoriyaga perpendikulyar yo'n altiriladi. U tezlik modulini o'zgartirmaydi, lekin vektorini o'zgartiradi.
Quyida biz tezlashtirish komponentiga oid savolni batafsil koʻrib chiqamiz.
Harakat tekis chiziqda bir xilda tezlashtirilgan
Jismning toʻgʻri chizigʻi boʻylab harakatlanayotganda tezlik vektori oʻzgarmasligi uchun normal tezlanish nolga teng. Bu shuni anglatadiki, umumiy tezlanish faqat tangensial komponent tomonidan hosil bo'ladi. Bir tekis tezlashtirilgan harakat paytida tezlanishning ta'rifi quyidagi formulalar bo'yicha amalga oshiriladi:
a=(v - v0)/t;
a=2S/t2;
a=2(S-v0t)/t2.
Bu uchta tenglama kinematikaning asosiy ifodasidir. Bu yerda v0 - tananing tezlanishdan oldingi tezligi. Bu boshlang'ich deb ataladi. S qiymati - t vaqtida tananing to'g'ri traektoriya bo'ylab bosib o'tgan yo'li.
Vaqtning qaysi qiymatini t bu tenglamalardan biriga almashtirsak ham, biz har doim bir xil a tezlanishiga ega bo'lamiz, chunki u ko'rib chiqilgan harakat turi davomida o'zgarmaydi.
Tez aylanish
Tezlashuv bilan aylana boʻylab harakatlanish texnologiyada juda keng tarqalgan harakat turi hisoblanadi. Buni tushunish uchun millarning aylanishini esga olish kifoya,disklar, g'ildiraklar, podshipniklar. Aylana bo'ylab bir tekis tezlashtirilgan harakat paytida jismning tezlanishini aniqlash uchun ko'pincha chiziqli emas, balki burchakli miqdorlar qo'llaniladi. Masalan, burchak tezlashuvi quyidagicha aniqlanadi:
a=dō/dt.
a qiymati har soniya kvadrat uchun radyanlarda ifodalanadi. a miqdorining tangensial komponenti bilan bu tezlanish quyidagicha bog'liq:
a=at/r.
Bir tekis tezlashtirilgan aylanishda a doimiy boʻlgani uchun at tangensial tezlanish aylanish radiusi ortishi bilan toʻgʻridan-toʻgʻri proporsional ravishda ortadi.
Agar a=0 boʻlsa, aylanish jarayonida faqat nolga teng boʻlmagan normal tezlanish boʻladi. Biroq, bu harakat bir xil tezlashtirilmagan, bir xilda o'zgaruvchan yoki bir xil aylanish deb ataladi.
