Бирдиктер метрге Ньютон жана чарчы метрге Ньютон болуп саналат. Тапшырма үлгүсү

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 05:34

Физикадагы өлчөө бирдиктери практикалык маселелерди чечүүдө маанилүү роль ойнойт. Алардын аркасында алынган натыйжанын тууралыгын аныктоого жана белгилүү стандартка салыштырмалуу анын сандык маанисин түшүнүүгө болот. Келгиле, макалада метрге Ньютон өлчөө бирдиги менен физикалык чоңдук деген эмне экенин карап көрөлү.

Ньютон – күч бирдиги

Ар бир студент Исаак Ньютон ким экенин жана анын классикалык механиканын өнүгүшүнө кандай салым кошконун билет. Абсолюттук ишеним менен динамика физиканын күчтөрдү изилдеген тармагы катары толугу менен улуу англис окумуштуусунун мыйзамдарына негизделген деп айта алабыз. Ошондуктан эл аралык коомчулук күч бирдигин Ньютон (Н) деп атоону чечти. Бир Ньютон 1 килограмм салмактагы денеге аракет кылып, ага 1 м/сек ылдамданууну билдире турган күч.2.

Ньютон – бардык күчтөрдүн негизги бирдиги. Бирок, ал эл аралык SI системасынын жети базалык бирдигинин бири эмес. Болгондойдеп айтты, ал дагы 3 негизги түшүнүк аркылуу аныкталат - килограмм (массанын өлчөмү), метр (мейкиндиктеги аралыктын өлчөмү) жана секунданын (убакыттын өлчөмү).

Бир метрге Ньютон деген эмне?

Күчтөрдү өлчөө бирдиги катары «ньютон» түшүнүгү менен таанышкандан кийин макаланын темасына кайрылалы. Бир метрге көбөйтүлгөн Ньютондун мааниси кандай? Берилген суроого дароо жооп бере албагандар үчүн бул операцияны математикалык түрдө жазалы:

A=Fl

Эгер F күчүнүн натыйжасында дене l аралыкка жылса, анда бул физикалык чоңдуктардын көбөйтүндүсү кыймылдын багыты боюнча күч аткарган жумушту берет.

Жумуш - бул энергетикалык мүнөздөмө, ал джоуль (Дж) менен өлчөнөт. Жумуштун аныктамасына ылайык, бир джоуль денени 1 метрге жылдырганда 1 Ньютондук күч сарптай турган энергия болуп саналат.

Физикалык процесске жараша кыймылдуу денелерге сарпталган жумуш энергиянын ар кандай түрлөрүнө айланышы мүмкүн. Мисалы, курулуш краны бетон плитасын көтөрсө, анда анын тартылуу чөйрөсүндөгү потенциалдык энергиясы көбөйөт. Дагы бир мисал: адамдар, туруктуу күч колдонуп, бир нече убакытка чейин машинаны түртүп. Сарпталган иштин бир бөлүгү айланма сүрүлүү күчүн жеңүүгө жумшалат жана натыйжада жылуулук энергиясына кетет, экинчи бөлүгү унаанын кинетикалык энергиясын жогорулатууга кетет.

Ошентип, бир метрге бир Ньютон жоуль деп аталган жумуш бирдиги болуп саналат.

Моменткүч

Жумуштан тышкары, бул бирдик күч моментин өлчөө үчүн да колдонулат. Акыркысы жумуш менен бирдей формула менен сүрөттөлөт, бирок бул учурда күч l векторуна кандайдыр бир бурчка багытталган, бул күч колдонулган чекиттен айлануу огуна чейинки аралык.

Күч моменти жумуш бирдигинде сүрөттөлгөнүнө карабастан, андай эмес. Ал ошондой эле момент деп аталат, анткени ал тышкы күчтүн системаны огтун айланасында айлантуу жана ага кандайдыр бир бурчтук ылдамдануу мүмкүнчүлүгүн көрсөтөт. Эгерде күч моменти радиандагы айлануу бурчуна көбөйтүлсө, анда биз жумушту алабыз. Өлчөө бирдиги өзгөрбөйт.

Басым бирдиги

Макаланын темасынын бир бөлүгү катары физикада басым кантип ченелерин да карап чыгабыз. Бул илимди жакшы көргөн адамдар СИде басымды өлчөө бирдиги катары паскалды аташып, бат эле туура жооп беришет. Проблемаларда жана практикада басымдын башка бирдиктери көп кездешет, алар ар бир конкреттүү учурда колдонууга ыңгайлуу. Ошентип, кеңири таралган: атмосфера, торр же сымаптын миллиметри жана бар. Алардын ар бири уникалдуу түрдө Паскалга которулуп, ылайыктуу конвертация коэффициенти колдонулат.

Биз басымды ушул макаланын алкагында карайбыз, анткени ал күч менен тыгыз байланышта. Аныктама боюнча басым - бул бетке перпендикуляр болгон күчтүн ушул беттин аянтына катышына барабар чоңдук, башкача айтканда:

P=F / S

Бул теңчиликтен биз бирдик алабызчарчы метрге Ньютонду өлчөө (N/m²). 1 N/m^{2 мааниси паскаль деп аталат, ал француз физиги Блез Паскалдын атынан аталды, ал барометрди иштеп чыккан жана деңиз деңгээлине салыштырмалуу ар кандай бийиктикте атмосфералык басымды өлчөгөн.}

Бир паскаль - бул өтө аз өлчөмдөгү басым. Эгерде биз 100 миллилитр дистилденген сууну алып, аны 1 чарчы метр аянтка таратсак, анын маанисин элестетүүгө болот. Мисалы, деңиз деңгээлиндеги атмосфера басымы болжол менен 100 000 паскалды түзөт.

Толуктоо үчүн, Ньютондун өлчөө бирдиги квадрат метрге көбөйтүлгөн чоңдуктар физикада жок экенин белгилейбиз.

Мисал көйгөй

Дене белгилүү бир бийиктиктен жер бетине 5 секундда кулап түшсө, тартылуу күчү кандай жумуш аткарганын аныктоо керек. Дененин салмагын бир килограммга барабар алыңыз.

Гравитацияны формула менен эсептесе болот:

F=mg=19, 81=9, 81 H

Дене кулаган бийиктикти аныктоо үчүн баштапкы ылдамдыгы жок бирдей ылдамдатылган кыймылдын формуласын колдонуу керек:

h=gt² / 2=9,815^{2 / 2=122,625 m}

Жумушту тартылуу күчү менен аткаруу үчүн F жана h көбөйтүңүз:

A=Fh=9,81122,625 ≈ 1203 J

Гравитация бир метрге болжол менен 1200 Ньютон же 1,2 киложоуль оң жумуш аткарды.