Физикт g нь юу гэсэн үг вэ? Таталцлын хууль, чөлөөт уналтын хурдатгал ба биеийн жин

2024 Зохиолч: Angel Austin | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-02 17:52

Физикт өөр өөр хэмжигдэхүүнтэй ажиллахад хялбар болгохын тулд тэдгээрийн стандарт тэмдэглэгээг ашигладаг. Тэдний ачаар хүн бүр тодорхой үйл явцын олон чухал томъёог амархан санаж чаддаг. Энэ өгүүллээр бид физикт g. гэж юу гэсэн үг вэ гэсэн асуултыг авч үзэх болно

Таталцлын үзэгдэл

Физикт g гэж юу гэсэн үг болохыг ойлгохын тулд (энэ сэдвийг ерөнхий боловсролын сургуулийн 7-р ангид үздэг) та таталцлын үзэгдэлтэй танилцах хэрэгтэй. 17-р зууны төгсгөлд Исаак Ньютон механикийн үндсэн зарчмуудыг томъёолсон алдартай шинжлэх ухааны бүтээлээ хэвлүүлжээ. Энэ бүтээлдээ тэрээр дэлхийн таталцлын хууль гэж нэрлэгддэг тусгай байр суурийг онцлон тэмдэглэжээ. Түүний хэлснээр, хязгаарлагдмал масстай бүх бие нь хоорондын зайнаас үл хамааран бие биедээ татагддаг. m₁, m_{2 масстай биетүүдийн хоорондох таталцлын хүчийг дараах томъёогоор тооцоолно:}

F=Gm₁m₂/r^2.

Энд G - бүх нийтийн таталцлын тогтмол, r -орон зай дахь биеийн массын төвүүдийн хоорондох зай. F хүчийг таталцлын харилцан үйлчлэл гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь Кулоны хүч шиг зайны квадратаар багасдаг боловч Кулоны хүчнээс ялгаатай нь таталцал нь зөвхөн татагддаг.

Чөлөөт уналтын хурдатгал

Өгүүллийн энэ догол мөрийн гарчиг нь физикт g үсэг ямар утгатай вэ гэсэн асуултын хариулт юм. "Таталцал" гэсэн латин үг нь gravitas учраас үүнийг ашигладаг. Одоо чөлөөт уналтын хурдатгал гэж юу болохыг ойлгох л үлдлээ. Үүнийг хийхийн тулд дэлхийн гадаргуугийн ойролцоо байрлах бие бүрт ямар хүч үйлчлэхийг анхаарч үзээрэй. Биеийг m масстай болговол бид дараахийг авна:

F=Gm M /R²=mg, энд g=GM/R^2.

Энд M, R нь манай гаригийн масс ба радиус юм. Хэдийгээр бие нь гадаргуугаас тодорхой өндөрт h өндөрт байсан ч энэ өндөр нь R-ээс хамаагүй бага тул томъёонд үүнийг үл тоомсорлож болно гэдгийг анхаарна уу. g-ийн утгыг тооцоолох:

g=GM/R²=6, 6710^-115, 97210 24^/(6371000)2^{=9.81 м/c}2^.

Физикт g нь юу гэсэн үг вэ? g хурдатгал нь дэлхийн гадаргуу дээр чөлөөтэй унаж буй аливаа биеийн хурд нэмэгдэх утга юм. Тооцооллоос харахад уналтын секунд тутамд хурдны өсөлт 9.81 м / с (35.3 км / цаг) байна.

g-ийн утга нь биеийн жингээс хамаарахгүй гэдгийг анхаарна уу. Үнэн хэрэгтээ нягт бие нь илүү хурдан унадаг болохыг харж болнонягт. Энэ нь янз бүрийн хүндийн хүчний нөлөөнд бус агаарын эсэргүүцлийн янз бүрийн хүчний нөлөөнд автдагтай холбоотой юм.

Дээрх томьёо нь зөвхөн манай Дэлхийд төдийгүй бусад гаригийн хувьд g-г тодорхойлох боломжийг танд олгоно. Жишээлбэл, Ангараг гарагийн масс болон радиусыг орлуулбал 3.7 м/с2 гэсэн утгыг авна. Энэ нь дэлхийнхээс бараг 2.7 дахин бага байна.

Биеийн жин ба хурдатгал g

Дээрээс бид физикт g гэж юу гэсэн үг болохыг харвал энэ нь бүх биетүүд агаарт унах хурдатгал бөгөөд g нь таталцлыг тооцоход мөн коэффициент болох нь тогтоогдсон.

Одоо бие нь амарч байх үеийн нөхцөл байдлыг авч үзье, жишээ нь, ширээн дээр аяга байна. Үүн дээр хоёр хүч ажилладаг - таталцал ба дэмжих урвал. Эхнийх нь таталцлын хүчинтэй холбоотой бөгөөд доошоо чиглэсэн, хоёр дахь нь ширээний материалын уян хатан чанараас шалтгаалж, дээшээ чиглүүлдэг. Хоёр хүч бие биенээ тэнцвэржүүлснээс болж шил дээшээ нисдэггүй, ширээний дундуур унадаггүй. Энэ тохиолдолд биеийн (шил) тулгуур (ширээ) дээр дарах хүчийг биеийн жин гэж нэрлэдэг. Үүний илэрхийлэл нь:хэлбэртэй байх нь ойлгомжтой.

P=мг.

Биеийн жин нь хувьсах утга юм. Дээр бичсэн томьёо нь тайван байдал эсвэл жигд хөдөлгөөний хувьд хүчинтэй. Хэрэв бие нь хурдатгалтай хөдөлж байвал жин нь нэмэгдэж, буурч болно. Жишээ нь, хөөргөгч нь дэлхийн нам тойрог замд хөөргөх сансрын нисгэгчдийн жин хөөргөх явцад хэд дахин нэмэгддэг.