Tevgera bedenê de di bin vê çalakiyê de yên gravity: a pênase yên formula

tevgera Body bin gravity a theme navendî ya di warê fîzîkê de, dînamîk e. Ku beşa li ser dînamîkên li ser sê bingeha qanûnên Newton, ew dizane xwendegehê hetta ji rêzê. Werin, em hewl didin ku mijar fêm rastir, û gotara danasîna di detail her nimûne ê alîkarîya me bike, da ku xebatê de ji tevgera beden di bin hêza gravity wek kêrhatî.

A dîroka kêm

Ji vêgavê, gelê bibê û temaşe bûyerên cuda de cih digirin di jiyana me de. Mirovatî ji bo demeke dirêj nikarîbû prensîbên û sererastkirina gelek sîstemên fêm ne, lê belê, rêyeke dûr û dirêj ji bo naskirina dinyayê li dor bav û kalên me ji bo şoreşa zanistî derxistin. Di van rojan de, gava teknolojîyên bi leza, herke pêş, mirov hema hema derbarê çawa dixebite van an din mekanîzmayên bawer ne.

Di vê navberê de, bav û kalên me her tim di dim, pêvajoyên xwezayî û strûktûra yên vê dinyayê de ku bala xwe digerin, ji bo bersivên pirsên ku herî zehmet, û dev ji bo fêrbûnê, lê we bersivên nedît. Ji bo nimûne, zanayê navdar Galileo Galilei di sedsala 16an de ji bo pirsa bipirsin: "? Çima bedenê de her tim down bikeve, çi ye ku hêza wan li erdê ve dikişîne" Di 1589 de ew made rêze tecrûbeyên, encamên ku îspat kir ku pir bi qîmet. Ew bi berfirehî lêkolîn qanûnên li ser ketina free sazîyên cuda, keviran ji birca navdar li Pisa. Di qanûnan de, ku ew birin, hatine başkirin û di şiklê Faktayên zêdetir din zanyarê Brîtanî navdar şirove - Sir Isaakom Nyutonom. Ku ew bi xwedî sê ên ku Şerîetê ye, ya ku li ser hema hema hemû fîzîkê yên modern ava kirin.

Ev rastiyeke ku, qanûnên motion bedenên, şirove zêdetir ji 500 salan berê, têkildarî roja îro ne, ew e ku gerestêrka me bi ya qanûnên heman e. man Modern divê qet nebe bi nêrîneke ji prensîbên bingehîn yên arrangement yên li dinyayê dinihêrin.

têgehên bingehîn yên dînamîkên û piştgiriya

Ji bo fêmkirina prensîbên vê tevgerê, divê tu pêşî xwe bi hin ji yên ku têgehên nasîya. Bi vî awayî, di warê teorîk pêwîst herî:

• Ma Nimite - bandora bedenên li dijî hev û din, ku di guhertina diqewime an jî di destpêka tevgera wan a ji bo hev û din e. in çar cureyên interaction hene: asinrevayî, qels, bi hêz û (gravitation).
• Speed - elemanekî fîzîkî û diyar dike ku bi leza ku bi bedenê de digerin. Speed a vector e, ango, ne bi tenê di warê nirxa ku di heman demê de jî ji alî.
• Acceleration - de mêjera ku ji me re nîşan dide ku rêjeya guhertina tifikê ji bedenê di dewrê de. Ev jî e elemanekî vector.
• Pêşkêşê di rê de - curve, û carna - a line sererast ku rûn li cesedê li motion. Bi rêya motion rectilinear bi unîformên dikarin bi nirxê bi darê bikirina.
• Path - a dirêjahiya pelrêça, ku, bi qasî ku ji bedenê ji bo demekê diyarkirî yên demê de pêk hat.
• sîstema Inertial referansa - di rewşeke ku hûn yekem qanûna Newton yî, ku de ye, beden sewyeyeke leza xwe, bi the Proviso ku bi temamî dûr hemû hêzên ji derve.

Têgeh jor têra xwe baş balê an radest bi serê of the simulation motion bedena di bin bandora gravity e.

Çi wateyê hêza te?

Em dest bi konsepta bingehîn yên theme me. Bi vî awayî, hêza - ev nirxa, di wateya ku bandora an jî bandora yek beden li ser din çawayetî e e. A gravity - hêza ku li ser şik û her beden li ser an nêzîkî surface of gerestêrka me tevbigere e. Pirs ev e: ku nayê vê hêza heman? The bersiv di Şerîeta gravitation gerdûnî ye.

gravity çi ye?

Li ser hemû bedena bi heza erdkesîya of the Earth, ku ew dide, lez hin bandor. Gravity e tim alî vertical daketin navenda planet. Bi gotineke din, hêza giranî mekîneyek objects ber bi Earth, ku ji ber vê yekê tiştên tim down bikevin. Ev Derket holê ku hêza gravity - ev dosyayek taybet ji heza erdkesîya e. Newton yek ji formûlên sereke ji bo peydakirina hêza sinêlên di navbera her du cenazeyan anîn. Wisa xuya dike ku bi vî awayî: F = G * (m ₁ x m ₂₎ / R ^2.

de, lez ber gravity çi ye?

Bedenê de, ku ji a height hin serbest hate berdan, her tim li xwar, di bin hêza gravity. Tevgera bedenê de, di bin bandora gravity vertically jor û jêr, dikare bi destê wî hevkêşe şirovekirin ku berdewam bingehîn dê bibe nirxê, lez "g". Ev nirx keçin ya hêzên gravity diyarkirin, û nirxê xwe nêzîkî bo 9.8 m / s ² wekhev ^e. Ev derkeve holê ku di bedenê de ji a height of zero velocity destpêkê de avêtin, wê daket jêr û ji nirxê, lez "g" bar.

Tevgera bedenê de di bin vê çalakiyê de yên gravity: formula ji bo çareserkirina

The formula bingehîn ji bo peydakirin gravity wiha ye: F _gravity = m x g, li cihê ku m - girseya ku ji bedenê e ku li ser kiryarên hêza, û "g" - free, lez ketina (asankirin erkên ku ev tê hesibandin ku bibe yeksan ji 10 m / s ²⁾ .

in çend formulas bikaranîn ji bo peydakirina nenas bi taybetî jî bi motion free ji bedenê hene. Ji bo nimûne, ji bo hesabkirina rêya traversed destê bedenê de, lê pêwîst e li şûna nirxên tê zanîn di vê formula: S = ₀ x t + a x t ^2/2 (rêya beramberê yekûna berhemên velocity destpêkê zêde ji aliyê dem û lezgîntir di dema Squared, dabeş by 2).

Hevsengiya ji bo danasîna pêşniyarnameyê tîkane ji bedenê

Tevgera bedenê de, di bin bandora gravity vertically ji hêlekê, e ku wiha ne: x = x ₀ + v ₀ x t + a x t ^2/2 bi rêya vê ramanê jî, pêkan e bo peydakirina koordînatên ji bedenê di demekê de tê zanîn. Ev pêwîst tênê bixistana a nirxên pirsgirêka zanîn e: Guherandinên location, rêjeya destpêkê (eger bedenê ye tênê serbest ne, û tevî bi hêzeke hin) û lezgîntir bibe, di vê rewşê de jî, ji bo pêvajo lezgîntir g ya wekhev e.

Bi heman awayî dikarin bên dîtin û velocity bedenê yên ku di bin vê çalakiyê de yên gravity de digerin. Îfadeya ji bo peydakirina quantities nenas li her demê: v = v ₀ + g x t (nirxa pêşîn ya leza Dibe ku ji sifir wekhev, hingê leza wê ji bo vê berhemê ji, lez gravitation bi nirxê dem ji bo ku ji bedenê jî a tevgera wekhev be).

Tevgera ji bo sazîyên di bin vê çalakiyê de yên gravity: têkoşîneke û çareserî

Di çareserkirina pirsgirêkên gelek têkildar bi gravity, em pêşniyar dikin ku plana li jêr:

1. Diyar bike ji bo xwe çarçoveyeke inertial musaît ji reference, pirê caran ji bo hilbijartina Earth ji ber ku ew digel gelek pêwîstiyên ISO.
2. Draw a odên biçûk an a picture, ku ji hêzên sereke li gor bedenê de nîşan dide. Tevgera bedenê de, di bin bandora gravity bawer dike sûret an diagram ku nîşan dide ji alî ku di bedenê de digerin, eger ew, lez ji bo g wekhev tevbigere.
3. Paşê ber bi rêya projeya hêzên û accelerations dest hilbijêre.
4. Record quantities nenas û diyar direction xwe.
5. Di dawiyê de, bi bikaranîna formula jor ji bo çareserkirina pirsgirêkan, ji bo hesibandina hemû Selena destê dêlva ku dane nav hevsengiyê ji bo peydakirina de, lez û dûr ve çûn.

çareseriya Turnkey karekî hêsan e

Dema ku ew bi vî rengî yek fenomeneke wek tevgera bedena di bin vê çalakiyê de yên gravity bê, ji bo destnîşankirina çawa pratîk rê ji bo çareser kirina karekî zehmet be. Lê belê, gelek tricks bikaranîna ku hûn dikarin bi hêsanî çareser bike, heta ku karê herî zehmet heye. Bi vî awayî, em ji bo wergerandî zindî yên ku çawa ji bo çareserkirina vê an wê pirsgirêkê şirove. Werin, em bi hêsanî dest ji bo fêm kirina pirsa.

A beden ji bilindahiya 20 m bi no velocity destpêkê hatin berdan. Diyar bo, çiqas wext ew rûyê dinê.

Ji bo çareseriya: em dizanin ku rêya traversed destê bedenê de, tê zanîn ku bi lez destpêkê bo 0. wekhev e Em jî dikarin diyar bikin ku di bedenê de tenê hêza gravity e karekî, ku ew derkeve holê ku ev tevgera ji bedenê di bin vê çalakiyê de yên gravity, û vê yekê divê hûn vê formula bi kar tînin: S = ₀ x t + a t ^{2/2 x.} Ji ber ku di rewşa me a = g, paşê ji piştî çend veguherîna em hêlekê jêr bidest: S = g x t ² / 2. Ev niha tenê dem ekspres bi rêya vê formula dimîne, em dibînin ku t ² = 2s / g. Dêlva nirxê zanîn (di vê rewşê de hizir dikin ku g = 10 m / s ²⁾ t ² = 2 x 20/10 = 4. Di dawîyê de, t = 2 s.

Bi vî awayî bersiva me dike: hilweşiyana bedena ku li erdê ji bo 2 seconds.

Bixapîne û ji bo çareserkirina vê pirsgirêkê bi lez, e li jêr e: ew kifş bibe ku tevgera laşê ku di pirsgirêka jêr di one direction (vertically çuyîna) pêk tê. Ev gelekî dişibe motion Weşangeran bi lezgîntir e, ji ber ku laşê tu hêzeke din ji bilî ya hêzên gravity (hêza berxwedanê ya hewayî îhmal ye). Ji ber vê yekê em dikarin formula ji bo dîtina rêyeke hêsan motion Weşangeran bi lez kir, derbas arrangement images şêwekariyê li gor hêzên bedenê de bi kar tînin.

An nimûne ji erkên bêtir dijwartir

Niha em bibînin, çawa herî baş ji bo çareserkirina pirsgirêkê de li ser tevgera bedena destê gravity, eger bedenê nade vertically bar ne, lê belê, a tevgera tevlîhev more.

Ji bo nimûne, karê din. Hinek object Kurdayetiyê girseyî m bi lez nenas ku li balafirê dernedixistin, qatjimara yên ciddî yên wekhev ji k e. Biryarê li ser nirxê, lez, ku di dema motion ji bedenê License de derbasdar e dema ku α kûrayî meyl û tê zanîn.

Çareseriya: Ev pêwîst e, ku sûd ji vê planê, ya ku li jorê behskirî. The yekem draw pêşdarî balafirek tatmîn bi image beden û hemû hêzên li gor ev. Ev derkeve holê ku ev sê pêkhatên: ya hêzên gravity, kengê û bi hêzeke bertekiya erdê. Ev xuya dike hevsengiyekê giştî ku hêzên dawî: _Friction F + N + mg = ma.

The highlight sereke ya pirsgirêka rewşa α nabêje û meyl e. Dema amadekirina hêzên li ser axe ox û axe oy, ev rewşa divê ber çavan bên girtin, wê demê em îfadeya jêr get: mg α x guneh - _{ciddî yên} F = ma (ox axe) û N - mg x cos α = F _ciddî (ji bo oy axe) .

_{ciddî yên} F bi hêsanî bi peydakirina hêza formula frictional hesabkirin, ew wekhev e, ji bo k x mg (qatjimara yên ciddî yên zêde ji aliyê berhemê ji giraniya û lezgîntir gravitation). Piştî ku hemû computations mane bi tenê dêlva nirxên bidestxistin nav formula, em ji hêlekê simplified bo hejmartina, lez ji bo ku bedena li ser balafirê tatmîn dahatûya bigirî.