Movement ti awọn ara labẹ awọn igbese ti walẹ: a definition ti agbekalẹ

Ara ronu labẹ walẹ ni a aringbungbun akori ninu awọn ìmúdàgba fisiksi. Ti o apakan wa ni da lori dainamiki ti awọn mẹta ofin ti Newton, o mo ani arinrin schoolboy. Jẹ ká gbiyanju lati ni oye awọn koko daradara, ati awọn ẹya article apejuwe ninu awọn apejuwe kọọkan apẹẹrẹ yoo ran wa lati ṣe awọn iwadi ti ara ronu labẹ awọn agbara ti walẹ bi wulo.

A kekere kan itan

Lati igba immemorial, awon eniyan Curiously wiwo awọn orisirisi iṣẹlẹ mu ibi ninu aye wa. Eda eniyan fun igba pipẹ ti ko le ye awọn agbekale ki o si akanṣe ti ọpọlọpọ awọn ọna šiše, sibẹsibẹ, a gun ona lati Ṣawari awọn aye ni ayika mu awọn baba wa si awọn ijinle sayensi Iyika. Li ọjọ wọnyi nigba ti ọna ti wa ni sese pẹlu alaragbayida iyara, awon eniyan fere ko ro nipa bi o si ṣiṣẹ awọn wọnyi tabi awọn miiran ise sise.

Nibayi, awọn baba wa ti nigbagbogbo a ti nife ninu àdììtú adayeba lakọkọ ati awọn be ti aye, nwa fun idahun si awọn julọ nira ibeere, ki o si ko sile lati ko eko, sibẹsibẹ kò si ri idahun. Fun apẹẹrẹ, awọn gbajumọ ọmowé Galileo Galilei ni awọn 16th orundun to beere ibeere kan: "Kí ni body nigbagbogbo ṣubu, ohun ni agbara attracts wọn si ilẹ?" Ni 1589 o si ṣe kan lẹsẹsẹ ti adanwo, awọn esi ti eyi ti safihan lati wa ni gidigidi niyelori. O si iwadi ninu awọn apejuwe awọn ofin ti awọn free isubu ti awọn orisirisi ara, gège ohun lati awọn gbajumọ-iṣọ ni aṣẹyọsókè. Awọn ofin, eyi ti o mu, ti a ti dara si ati awọn fomula ṣàpèjúwe ní ẹkúnrẹrẹ miiran olokiki British sayensi - Sir Isaakom Nyutonom. Ti o ti o ni mẹta ti awọn ofin, eyi ti o ti da lori fere gbogbo awọn ti igbalode fisiksi.

O daju wipe awọn ofin ti išipopada ti ara, ṣàpèjúwe diẹ ẹ sii ju 500 odun seyin, ni o wa ti o yẹ si awọn bayi ọjọ, ni wipe wa aye jẹ koko ọrọ si awọn kanna ofin. Igbalode eniyan gbọdọ jẹ kere superficially wo awọn ipilẹ agbekale ti akanṣe ti aye.

Ipilẹ agbekale ti dainamiki ati support

Ni ibere lati ni kikun ye awọn agbekale ti yi ronu, o yẹ ki o akọkọ familiarize ara rẹ pẹlu diẹ ninu awọn ti agbekale. Bayi, awọn julọ pataki o tumq si awọn ofin:

• Ibaraenisepo - ni ni ikolu ti ara lodi si kọọkan miiran, ninu eyi ti awọn ayipada waye tabi awọn ibere ti wọn ronu ojulumo si kọọkan miiran. Nibẹ ni o wa mẹrin orisi ti ibaraenisepo: itanna, lagbara, lagbara ati ki o gravitational.
• Iyara - a ti ara opoiye afihan iyara pẹlu eyi ti awọn ara rare. Iyara jẹ a fekito, ie, ni o ni ko nikan ni iye sugbon o tun awọn itọsọna.
• Isare - awọn opoiye eyi ti fihan wa awọn oṣuwọn ti ayipada ti ere sisa ti awọn ara ni akoko kan ti akoko. O tun ni a fekito opoiye.
• Awọn afokansi ninu awọn ọna - a ti tẹ, ati ki o ma - kan ni ila gbooro ti o delineates awọn ara ni išipopada. Pẹlu kan aṣọ rectilinear išipopada ona le pekinreki pẹlu awọn nipo iye.
• Ona - a ona gigun, ti o ni, bi Elo bi ara ti a waye fun awọn kan iye ti akoko.
• Inertial itọkasi eto - ohun ayika ni eyi ti o ba wa ni Newton ká akọkọ ofin, ti o ni, awọn ara ntẹnumọ awọn oniwe-ipa, pẹlu awọn proviso ti o patapata nílé eyikeyi ita ologun.

Awọn loke agbekale jẹ to lati competently fa tabi fi si ori ti awọn ara išipopada kikopa labẹ awọn ipa ti walẹ.

Kí ni o tumọ agbara?

Jẹ ki ká gbe lori si awọn ipilẹ Erongba ti wa akori. Bayi, awọn agbara - o jẹ iye, itumo ti eyi ti o jẹ awọn ikolu tabi ipa ti ara kan lori miiran quantitatively. A walẹ - ni awọn agbara ti ìgbésẹ lori Egba gbogbo body be lori tabi sunmọ awọn dada ti wa aye. Awọn ibeere ni: ni ibi ti ni yi kanna agbara? Awọn Idahun wa da ninu awọn ofin ti gbogbo gravitation.

Ohun ti o jẹ walẹ?

Lori eyikeyi ara ti wa ni fowo nipasẹ awọn gravitational agbara ti awọn Earth, eyi ti yoo fun o kan awọn isare. Walẹ jẹ nigbagbogbo inaro itọsọna si isalẹ lati aarin ti awọn aye. Ni gbolohun miran, awọn agbara ti walẹ fa ohun si Earth, ti o ni idi ohun nigbagbogbo ti kuna isalẹ. O wa ni jade wipe agbara ti walẹ - ni yi kan pataki idi ti awọn gravitational agbara. Newton mu ọkan ninu awọn ifilelẹ fomula fun wiwa ohun ifamọra agbara laarin awọn meji ara. O wulẹ bayi: F = G * (m ₁ x m ₂₎ / R ^2.

Kini ni isare nitori walẹ?

Ara, ti a ti tu lati kan iga, nigbagbogbo flying si isalẹ labẹ awọn agbara ti walẹ. Movement ti awọn ara labẹ awọn ipa ti walẹ ni inaro si oke ati isalẹ le ti wa ni apejuwe nipasẹ awọn idogba ibi ti ipilẹ ibakan yoo jẹ awọn iye ti awọn isare "g". Yi ni iyasọtọ nipa awọn agbara ti walẹ, ati awọn oniwe-iye jẹ to dogba si 9.8 m / s ^2. O wa ni jade pe awọn ara ti wa ni dà lati kan iga ti odo ni ibẹrẹ ere sisa, yoo gbe si isalẹ lati awọn iye ti awọn isare "g".

Movement ti awọn ara labẹ awọn igbese ti walẹ: awọn agbekalẹ fun lohun

Awọn ipilẹ agbekalẹ ti walẹ wIwA jẹ bi wọnyi: F _walẹ = m x g, ni ibi ti m - ni ibi ti awọn ara lori eyi ti awọn agbara iṣe, ati "g" - free isubu isare (lati simplify awọn iṣẹ-ṣiṣe ti o ti wa ka lati wa ni dogba si 10 m / s ²⁾ .

Nibẹ ni o wa ni ọpọlọpọ awọn fomula lo fun wiwa kan pato aimọ pẹlu awọn free išipopada ti awọn ara. Fun apẹẹrẹ, ni ibere lati ṣe iṣiro awọn ona traversed nipa ara, o jẹ pataki lati aropo awọn mọ iye ni yi agbekalẹ: S = V ₀ x t + a x t ^2/2 (ona je egbe iye awọn ọja ti awọn ni ibẹrẹ ere sisa pupọ nipa awọn akoko ati isare ni akoko squared, pin nipa 2).

Awọn idogba fun apejuwe awọn inaro išipopada ti awọn ara

Movement ti awọn ara labẹ awọn ipa ti walẹ ni inaro si idogba, ti o jẹ bi wọnyi: x = x ₀ + v ₀ x t + a x t ^2/2 Lilo yi ikosile, o jẹ ṣee ṣe lati ri awọn ipoidojuko ti awọn ara ni a mọ akoko. O jẹ pataki lati jiroro ni aropo a mọ isoro iye: o bere ipo, awọn ni ibẹrẹ oṣuwọn (ti o ba awọn ara wa ni ko nìkan tu, ati ki o tì pẹlu kan agbara) ati isare, ninu apere yi o jẹ dogba si isare g.

Ni ni ọna kanna le ti wa ni ri ati ere sisa ti awọn ara ti o rare labẹ awọn iṣẹ ti walẹ. Awọn ikosile fun wiwa awọn aimọ titobi ni eyikeyi akoko: v = v ₀ + g x t (ni ibẹrẹ iye ti awọn iyara ni o le wa dogba si odo, ki o si awọn iyara yoo jẹ dogba si awọn ọja ti awọn gravitational isare nipa iye ti akoko fun eyi ti awọn ara mu ki a ronu).

Awọn ronu ti ara labẹ awọn igbese ti walẹ: italaya ati awọn solusan

Ni lohun ọpọlọpọ awọn isoro ni nkan ṣe pẹlu walẹ, a daba awọn wọnyi ètò:

1. Mọ fun ara wọn a rọrun inertial fireemu ti itọkasi ti wa ni maa ṣe lati yan awọn Earth nitori ti o pàdé ọpọlọpọ awọn ti awọn ibeere ti ISO.
2. Fa a kekere iyaworan tabi aworan kan, eyi ti o nroyin awọn ifilelẹ ti awọn ologun anesitetiki lori ara. Movement ti awọn ara labẹ awọn ipa ti walẹ dawọle a Sketch tabi aworan atọka ti o tọkasi awọn itọsọna ninu eyi ti awọn ara rare, ti o ba ìgbésẹ isare dogba si g.
3. Ki o si yan awọn itọsọna lati ise agbese ologun ati accelerations gba.
4. Gba aimọ titobi ki o si mọ wọn itọsọna.
5. Níkẹyìn, lilo awọn loke agbekalẹ lati yanju isoro, lati ṣe iṣiro gbogbo awọn unknowns nipa substituting awọn data sinu idogba fun wiwa awọn isare ati ijinna ajo.

Turnkey ojutu rorun-ṣiṣe

Nigba ti o ba de si iru kan lasan bi ara ronu labẹ awọn igbese ti walẹ, lati mọ bi o wulo ona lati yanju awọn iṣẹ-ṣiṣe le jẹ nira. Sibẹsibẹ, nibẹ ni o wa ni ọpọlọpọ ẹtan lilo eyi ti o le awọn iṣọrọ yanju paapa julọ soro-ṣiṣe. Nítorí náà, a se alaye si awọn alãye apeere ti bi lati yanju yi tabi ti isoro. Jẹ ká bẹrẹ pẹlu ohun rọrun lati ni oye awọn isoro.

A body lati tu kan iga ti 20 m pẹlu ko si ni ibẹrẹ ere sisa. Mọ fun bi Elo akoko ti o Gigun ni dada ti aiye.

Ojutu: a mọ awọn ọna traversed nipasẹ awọn ara, o ti wa ni mo pe awọn ni ibẹrẹ ere sisa jẹ dogba si 0. A tun le mọ pe awọn ara jẹ nikan ni agbara ti walẹ ìgbésẹ, o wa ni jade wipe yi ronu ti ara labẹ awọn igbese ti walẹ, ati ki o yẹ ki o lo yi agbekalẹ: S = V ₀ x t + a x t ^2/2. Niwon ninu wa nla a = g, ki o si lẹhin ti diẹ ninu awọn awọn ayipada ti a gba awọn wọnyi idogba: S = g x t ² / 2. O bayi maa wa nikan kiakia akoko nipasẹ yi agbekalẹ, a ri wipe t ² = 2s / g. Substituting awọn ti mọ iye (ninu apere yi ro pe g = 10 m / s ²⁾ t ² = 2 x 20/10 = 4. Nítorí náà, t = 2 s.

Nítorí wa idahun: awọn ara bọ sílẹ fun 2 aaya.

Tan lati yanju isoro ni kiakia, ni awọn wọnyi: o le ṣee ri pe awọn ara ronu a sapejuwe ninu awọn wọnyi isoro ba waye ninu ọkan itọsọna (ni inaro sisale). O ti wa ni gidigidi iru si iṣọkan onikiakia išipopada, niwon awọn ara ti ko si agbara miiran ju awọn agbara ti walẹ (awọn agbara ti air resistance ti wa ni igbagbe). Nitori eyi ti a le lo awọn agbekalẹ fun wiwa ohun rọrun ona ni iṣọkan onikiakia išipopada, ran awọn aworan yiya ètò anesitetiki lori ara ologun.

Ohun apẹẹrẹ ti awọn isoro siwaju sii awọn iṣẹ-ṣiṣe

Bayi jẹ ki a wo bi ti o dara ju lati yanju awọn isoro lori ara ronu nipa walẹ, ti o ba awọn ara ko ni gbe ni inaro, sugbon ni o ni a eka sii ronu.

Fun apẹẹrẹ, nigbamii ti iṣẹ-ṣiṣe. Diẹ ninu awọn ohun gbigbe ibi-m pẹlu ohun aimọ isare si isalẹ awọn ti idagẹrẹ ofurufu, awọn alafisodipupo ti ija edekoyede jẹ dogba si k. Mọ awọn iye ti isare, ti o wa nigba ti išipopada ti awọn ara nigbati awọn tẹri igun α wa ni mo.

Solusan: O ti wa ni pataki lati lo anfani ti awọn ètò, eyi ti o ti salaye loke. Ni igba akọkọ ti fa loje ohun ti idagẹrẹ ofurufu pẹlu body aworan ati gbogbo awọn ologun anesitetiki lori o. O wa ni jade wipe o ni meta irinše: awọn agbara ti walẹ, edekoyede ati awọn pakà lenu agbara. O wulẹ gbogbo idogba bi iyorisi ologun: F _edekoyede + N + mg = ma.

Awọn ifilelẹ ti awọn saami ti awọn isoro ni awọn majemu ti tẹri igun α. Nigba ti projecting ologun on ox ipo ati ki o Oy ipo, yi majemu gbọdọ wa ni ya sinu iroyin, ki o si a gba awọn wọnyi ikosile: mg x ẹṣẹ α - F _edekoyede = ma (ipo ox) ati N - mg x nitori α = F _edekoyede (fun Oy ipo) .

F _edekoyede ni awọn iṣọrọ iṣiro nipa wiwa awọn agbekalẹ frictional agbara, o jẹ dogba si k x mg (olùsọdipúpọ ti ija edekoyede pupọ nipa awọn ọja ti awọn àdánù ati awọn gravitational isare). Lẹhin ti gbogbo awọn computations wa nikan substituting awọn gba iye sinu awọn agbekalẹ, a gba a ni iwonyi idogba fun se isiro awọn isare to eyi ti awọn ara rare pẹlú awọn ti idagẹrẹ ofurufu.