Ma'lumki, har qanday fizik miqdor ikki turdan biriga tegishli bo'lib, u skalyar yoki vektordir. Ushbu maqolada biz tezlik va tezlanish kabi kinematik xususiyatlarni ko'rib chiqamiz, shuningdek, tezlanish va tezlik vektorlari qayerga yo'n altirilganligini ko'rsatamiz.
Tezlik va tezlanish nima?
Ushbu paragrafda eslatib oʻtilgan ikkala miqdor ham jismni toʻgʻri chiziqda yoki egri chiziq boʻylab harakatlanishidan qatʼi nazar, har qanday harakatning muhim belgilaridir.
Tezlik - vaqt oʻtishi bilan koordinatalarning oʻzgarishi tezligi. Matematik jihatdan bu qiymat bosib o'tgan masofaning vaqt hosilasiga teng, ya'ni:
v¯=dl¯/dt.
Bu yerda l¯ vektori yoʻlning boshlangʻich nuqtasidan oxirigacha yoʻn altirilgan.
Oʻz navbatida, tezlanish bu tezlikning oʻz vaqtida oʻzgarishi tezligidir. Formula shaklida uni quyidagicha yozish mumkin:
a¯=dv¯/dt.
Shubhasiz, ning ikkinchi hosilasini olibvaqt o'tishi bilan siljish vektori l¯ bo'lsa, biz tezlanish qiymatini ham olamiz.
Tezlik sekundiga metrda oʻlchanganligi sababli, tezlanish yozma ifodaga koʻra, sekundiga metr kvadratida oʻlchanadi.
Tezlanish va tezlik vektorlari qayerda?
Fizikada jismning har qanday mexanik harakati odatda ma'lum bir traektoriya bilan tavsiflanadi. Ikkinchisi, tana kosmosda harakatlanadigan qandaydir xayoliy egri chiziqdir. Masalan, toʻgʻri chiziq yoki aylana umumiy harakat yoʻllarining asosiy misolidir.
Jismning tezlik vektori, tananing sekinlashishi yoki tezlashishidan, to'g'ri chiziq bo'ylab yoki egri chiziq bo'ylab harakatlanishidan qat'i nazar, doimo harakat yo'nalishi bo'yicha yo'n altiriladi. Geometrik so'zlar bilan aytganda, tezlik vektori tangensial ravishda jism hozir joylashgan traektoriya nuqtasiga yo'n altiriladi.
Material yoki tana nuqtasining tezlanish vektori tezlik bilan hech qanday aloqasi yo'q. Bu vektor tezlikni o'zgartirish yo'nalishiga yo'n altirilgan. Masalan, toʻgʻri chiziqli harakat uchun a¯ qiymati yo yoʻnalishi boʻyicha v¯ bilan mos kelishi yoki v¯ ga qarama-qarshi boʻlishi mumkin.
Tanaga ta'sir qiluvchi kuch va tezlanish
Jismning tezlanish vektori tezlik vektorining oʻzgarishiga yoʻn altirilganligini aniqladik. Biroq, traektoriyaning ma'lum bir nuqtasida tezlik qanday o'zgarishini aniqlash har doim ham oson emas. Bundan tashqari, tezlikning o'zgarishini aniqlash uchun operatsiyani bajarish kerakvektor farqlari. a¯ vektorining yo'nalishini aniqlashda bunday qiyinchiliklarga yo'l qo'ymaslik uchun tezda aniqlashning yana bir usuli bor.
Quyida Nyutonning har bir talaba uchun mashhur va mashhur qonuni:
F¯=ma¯.
Formula shuni ko'rsatadiki, jismlardagi tezlanishning sababi ularga ta'sir qiluvchi kuchdir. m massasi skaler bo'lgani uchun kuch vektori F¯ va tezlanish vektori a¯ bir xil yo'nalishda. A¯ miqdorining yo'nalishini aniqlash zarurati tug'ilganda, bu haqiqatni eslab qolish va amalda qo'llash kerak.
Agar jismga bir nechta turli kuchlar taʼsir etsa, tezlanish vektorining yoʻnalishi barcha kuchlarning natijaviy vektoriga teng boʻladi.
Diraviy harakat va tezlanish
Jism toʻgʻri chiziqda harakat qilganda tezlanish oldinga yoki orqaga yoʻn altiriladi. Doira bo'ylab harakatlanish holatida tezlik vektori doimo o'z yo'nalishini o'zgartirib turishi bilan vaziyat murakkablashadi. Yuqoridagilardan kelib chiqqan holda, umumiy tezlanish uning ikki komponenti bilan aniqlanadi: tangensial va normal tezlanishlar.
Tangensial tezlanish aynan tezlik vektori bilan bir xil yoki unga qarshi qaratilgan. Boshqacha qilib aytganda, bu tezlanish komponenti traektoriyaga teginish bo'ylab yo'n altiriladi. Tangensial tezlanish tezlik modulining oʻzgarishini tavsiflaydi.
Oddiy tezlanish traektoriyaning egriligini hisobga olgan holda norma boʻylab berilgan nuqtaga yoʻn altiriladi. Dumaloq harakatda ushbu komponentning vektori ko'rsatadimarkazga, ya'ni normal tezlanish aylanish radiusi bo'ylab yo'n altiriladi. Bu komponent odatda markazlashtiruvchi deyiladi.
Toʻliq tezlanish bu komponentlarning yigʻindisidir, shuning uchun uning vektorini aylana chizigʻiga nisbatan ixtiyoriy yoʻn altirish mumkin.
Agar jism chiziqli tezlikni o'zgartirmasdan aylansa, u holda faqat nolga teng bo'lmagan normal komponent mavjud, shuning uchun to'liq tezlanish vektori aylananing markaziga yo'n altirilgan. E'tibor bering, bu markazga tanani o'z traektoriyasida ushlab turadigan kuch ham ta'sir qiladi. Masalan, Quyoshning tortishish kuchi bizning Yer va boshqa sayyoralarni o‘z orbitalarida ushlab turadi.
