Хурдатгал гэдэг танил үг. Инженер биш, энэ нь ихэвчлэн мэдээний нийтлэл, дугаарт гардаг. хөгжил, хамтын ажиллагаа болон бусад нийгмийн үйл явцыг хурдасгах. Энэ үгийн анхны утга нь физикийн үзэгдэлтэй холбоотой юм. Хөдөлж буй биеийн хурдатгал буюу машины хүчийг илтгэх хурдатгалыг хэрхэн олох вэ? Энэ нь өөр утгатай байж болох уу?
0-с 100-ын хооронд юу болдог вэ (нэр томъёоны тодорхойлолт)
Машины хүчин чадлын үзүүлэлтийг тэгээс хэдэн зуун хүртэл хурдасгах хугацаа гэж үздэг. Гэхдээ энэ хооронд юу болдог вэ? Манай Лада Вестаг 11 секундын хугацаатай авч үзье.
Хурдатгалыг хэрхэн олох томъёоны нэг нь дараах байдлаар бичигдсэн:
a=(V2 – V1) / t
Манай тохиолдолд:
a – хурдатгал, м/с∙с
V1 – анхны хурд, м/с;
V2 – эцсийн хурд, м/с;
t – цаг.
Өгөгдлийг SI системд авчирцгаая, тухайлбал км/ц-ийг м/с-ээр дахин тооцоолох болно:
100 км/ц=100000 м /3600 сек=27.28 м/с.
Одоо та Калинагийн хурдатгалыг олох боломжтой:
a=(27, 28 – 0) / 11=2.53 м/с∙с
Эдгээр тоо юу гэсэн үг вэ? Секундэд 2.53 метрийн хурдатгал нь секунд тутамд машины хурд 2.53 м/с нэмэгддэгийг харуулж байна.
Нэг газраас (эхнээс нь) эхлэхэд:
- эхний секундэд машин 2.53 м/с хурдлах болно;
- секундэд - 5.06 м/с хүртэл;
- гурав дахь секундын эцэс гэхэд хурд 7.59 м/с болно.
Тиймээс бид нэгтгэн дүгнэж болно: хурдатгал гэдэг нь нэгж цаг тутамд нэг цэгийн хурдны өсөлт юм.
Ньютоны хоёр дахь хууль, энэ нь амархан
Тиймээс хурдатгалын утгыг тооцоолсон. Энэ хурдатгал хаанаас гаралтай, түүний үндсэн эх сурвалж юу вэ гэдгийг асуух цаг болжээ. Зөвхөн нэг хариулт байдаг - хүч чадал. Дугуйнууд нь машиныг урагш түлхэж байгаа хүч нь түүнийг хурдасгахад хүргэдэг. Хэрэв энэ хүчний хэмжээ мэдэгдэж байгаа бол хурдатгалыг хэрхэн олох вэ? Энэ хоёр хэмжигдэхүүн болон материаллаг цэгийн массын хоорондын хамаарлыг Исаак Ньютон тогтоосон (Түүний толгой дээр алим унасан өдөр ийм зүйл болоогүй, дараа нь тэр өөр физик хуулийг нээсэн).
Мөн энэ хуулийг ингэж бичсэн байна:
F=m ∙ a, энд
F – хүч, N;
м – масс, кг;
a – хурдатгал, м/с∙с.
Оросын автомашины үйлдвэрийн бүтээгдэхүүнийг дурдахад дугуй нь машиныг урагш түлхэх хүчийг тооцоолж болно.
F=m ∙ a=1585 кг ∙ 2.53 м/с∙с=4010 N
эсвэл 4010 / 9,8=409 кг∙с
Хэрэв та хийн дөрөө суллахгүй бол машин дууны хурдтай болтол хурдаа нэмэгдүүлнэ гэсэн үг үү? Мэдээж үгүй. Аль хэдийн 70 км/ц (19.44 м/с) хурдлах үед агаарын таталт 2000 N-д хүрдэг.
Лада ийм хурдтай "нисэх" үеийн хурдатгалыг хэрхэн олох вэ?
a=F / m=(Fwheels – Fэсэргүүцэх.) / м=(4010 – 2000) / 1585=1, 27 м/с∙с
Таны харж байгаагаар уг томьёо нь хөдөлгүүрийн механизмд үйлчлэх хүчийг (бусад хүч: салхи, усны урсгал, жин гэх мэт) мэдэж, хурдатгал хоёуланг нь олох боломжийг олгодог.
Та яагаад хурдатгалыг мэдэх хэрэгтэй байна
Юуны өмнө аливаа материаллаг биетийн сонирхсон цаг үеийн хурд, мөн түүний байршлыг тооцоолохын тулд.
Манай "Лада Веста" саран дээр хурдасч байгаа тул урд талын агаарын эсэргүүцэл байхгүй тул түүний хурдатгал тодорхой үе шатанд тогтвортой байх болно гэж бодъё. Энэ тохиолдолд бид асаалтаас хойш 5 секундын дараа машины хурдыг тодорхойлно.
V=V0 + a ∙ t=0 + 2.53 ∙ 5=12.65 м/с
эсвэл 12.62 ∙ 3600 / 1000=45.54 км/ц
V0 – эхний цэгийн хурд.
Тэгээд энэ мөчид манай сарны машин эхнээсээ хэр хол байх вэ? Үүнийг хийхийн тулд координатыг тодорхойлох бүх нийтийн томъёог ашиглах нь хамгийн хялбар арга юм:
x=x0 + V0t + (2) / 2
x=0 + 0 ∙ 5 + (2.53 ∙ 52) / 2=31.63 м
x0 – анхныцэгийн координат.
Энэ бол Веста 5 секундын дотор гарааны шугамаас гарах зайтай яг ийм зай юм.
Гэхдээ үнэндээ тухайн цаг хугацааны цэгийн хурд, хурдатгалыг олохын тулд бодит байдал дээр бусад олон хүчин зүйлийг харгалзан үзэж, тооцоолох шаардлагатай байдаг. Мэдээжийн хэрэг, хэрэв Лада Веста саранд хүрвэл энэ нь удахгүй гарахгүй, түүний хурдатгал нь шинэ тарилгын хөдөлгүүрийн хүчнээс гадна зөвхөн агаарын эсэргүүцэл нөлөөлнө.
Хөдөлгүүрийн янз бүрийн хурдтай үед энэ нь өөр өөр хүчин чармайлт гаргадаг бөгөөд энэ нь холбогдсон арааны тоо, дугуйны замд наалдсан коэффициент, яг энэ замын налуу, салхины хурд болон бусад олон.
Өөр ямар хурдатгалууд байна
Хүч чадал нь биеийг шулуун шугамаар урагшлуулахаас илүүг хийж чадна. Жишээлбэл, дэлхийн таталцлын хүч нь Сарыг бидний эргэн тойронд байнга эргэлдэж байхаар нислэгийн замаа байнга муруйлахад хүргэдэг. Энэ тохиолдолд саран дээр үйлчилж буй хүч байгаа юу? Тийм ээ, энэ бол Ньютоны алимны тусламжтайгаар нээсэн хүч юм - татах хүч.
Түүний манай байгалийн хиймэл дагуулд өгдөг хурдатгалыг төв рүү тэмүүлэх гэж нэрлэдэг. Сарыг тойрог замд нь эргүүлэх хурдатгалыг хэрхэн олох вэ?
aц=V2 / R=4π2R / T 2 хаана
ac – төв рүү чиглэсэн хурдатгал, м/с∙с;
V нь Сарны тойрог зам дахь хурд, м/с;
R – тойрог замын радиус, м;
T– Сар дэлхийг тойрон эргэх үе, с.
ac=4 π2 384 399 000 / 23605912=0, 0012м /s∙s
