Кыймыл - бул биз жашап жаткан дүйнөнүн негизги өзгөчөлүктөрүнүн бири. Бардык денелер жана алар түзгөн бөлүкчөлөр абсолюттук нөл температурада да мейкиндикте тынымсыз кыймылда болоору физикадан белгилүү. Бул макалада биз физикадагы механикалык кыймылдын маанилүү кинематикалык мүнөздөмөсү катары ылдамдануунун аныктамасын карайбыз.
Кайсы өлчөм жөнүндө сөз болуп жатат?
Аныктамага ылайык, ылдамдануу – убакыттын өтүшү менен ылдамдыктын өзгөрүү процессин сандык мүнөздөөгө мүмкүндүк берүүчү чоңдук. Математикалык жактан ылдамдануу төмөнкүчө эсептелет:
a¯=dv¯/dt.
Ылдамданууну аныктоочу бул формула a¯ деп аталган көз ирмемдик маанини сүрөттөйт. Орточо ылдамданууну эсептөө үчүн ылдамдыктардын айырмасынын узак убакытка болгон катышын алышыңыз керек.
a¯ мааниси вектор. Эгерде ылдамдык дененин каралып жаткан траекториясына тангенс боюнча багытталса, анда ылдамдануу болушу мүмкүн.толугу менен туш келди жол менен багытталган. Анын кыймылдын траекториясына жана v¯ векторуна эч кандай тиешеси жок. Ошентсе да, кыймылдын эки аталган мүнөздөмөлөрү ылдамданууга көз каранды. Себеби, акыр аягында, ал тездетүү вектору дененин траекториясын жана ылдамдыгын аныктайт.
А¯ ылдамдануу кайда багытталганын түшүнүү үчүн Ньютондун экинчи мыйзамын жазуу керек. Белгилүү формада мындай көрүнөт:
F¯=ma¯.
Теңдик эки вектордун (F¯ жана a¯) бири-бири менен сандык константа (m) аркылуу байланышканын айтат. Оң санга көбөйтүү вектордун багытын өзгөртпөй тургандыгы векторлордун касиеттеринен белгилүү. Башкача айтканда, ылдамдануу дайыма F¯ жалпы күчүнүн денеге тийгизген таасирине багытталган.
Каралып жаткан сан чарчы секундасына метр менен өлчөнөт. Мисалы, Жердин бетине жакын жердеги тартылуу күчү денелерге 9,81 м/с2 ылдамданууну берет, башкача айтканда абасыз мейкиндикте эркин түшкөн дененин ылдамдыгы 9,81ге көбөйөт. секунд сайын м/с.
Бир калыпта тездетилген кыймыл түшүнүгү
Жалпы учурда ылдамданууну аныктоо формуласы жогоруда жазылган. Бирок иш жүзүндө көбүнчө бир калыпта тездетилген кыймыл деп аталган маселелерди чечүү зарыл. Телолордун ылдамдануусунун тангенциалдык компоненти туруктуу чоңдук болгон кыймылы деп түшүнүлөт. Биз тездетүүнүн нормалдуу компоненти эмес, тангенциалдык туруктуулугунун маанилүүлүгүн баса белгилейбиз.
Ийри сызыктуу кыймыл процессинде дененин жалпы ылдамдануусун эки компонент катары көрсөтүүгө болот. Тангенциалдык компонент ылдамдык модулунун өзгөрүшүн сүрөттөйт. Нормалдуу компонент дайыма траекторияга перпендикуляр багытталган. Ал ылдамдык модулун өзгөртпөйт, бирок векторун өзгөртөт.
Төмөндө биз тездетүү компонентине байланыштуу суроону кененирээк карап чыгабыз.
Кыймыл түз сызыкта бирдей ылдамдатылган
Дененин түз сызыгында кыймылдаганда ылдамдык вектору өзгөрбөгөндүктөн, нормалдуу ылдамдануу нөлгө барабар. Бул жалпы ылдамдануу тангенциалдык компонент тарабынан гана түзүлөт дегенди билдирет. Бир калыпта ылдамдатылган кыймыл учурунда ылдамданууну аныктоо төмөнкү формулалар боюнча ишке ашырылат:
a=(v - v0)/t;
a=2S/t2;
a=2(S-v0t)/t2.
Бул үч теңдеме кинематиканын негизги туюнтмалары болуп саналат. Бул жерде v0 – дененин ылдамданууга чейинки ылдамдыгы. Ал баштапкы деп аталат. S мааниси - t убакыттын ичинде түз траектория боюнча дененин басып өткөн жолу.
Убакыттын кандай маанисин t бул теңдемелердин бирине алмаштырбайлы, биз ар дайым бирдей ылдамдыкка ээ болобуз, анткени ал кыймылдын каралып жаткан түрүндө өзгөрбөйт.
Тез айлантуу
Тегеректи айланып өтүү технологиядагы кыймылдын кеңири таралган түрү. Муну түшүнүү үчүн валдардын айлануусун эстеп коюу жетиштүү,дисктер, дөңгөлөктөр, подшипниктер. Тегерек боюнча бир калыпта тездетилген кыймылда дененин ылдамдануусун аныктоо үчүн көбүнчө сызыктуу чоңдуктар эмес, бурчтук чоңдуктар колдонулат. Мисалы, бурчтук ылдамдануу төмөнкүчө аныкталат:
α=dω/dt.
α мааниси ар бир экинчи квадрат үчүн радиандар менен туюнтулган. Бул a чоңдугунун тангенциалдык компоненти менен ылдамдануу төмөнкүчө байланыштуу:
α=at/r.
Бир калыпта ылдамдатылган айлануу учурунда α туруктуу болгондуктан, тангенциалдык ылдамдануу at айлануу радиусун көбөйтүүгө түз пропорцияда өсөт.
Эгер α=0 болсо, анда айлануу учурунда нөлдөн башка нормалдуу ылдамдоо гана болот. Бирок, бул кыймыл бир калыпта тездетилген эмес, бирдей өзгөрүлмө же бирдей айлануу деп аталат.
