ترتبط هذه الكميات الفيزيائية الثلاثة بعملية الحركة. إذا تم التعرف على اثنين من هذه الكميات ، يمكن العثور على الثلث.
يتم تحديد سرعة الجسم تحت حالة الحركة المستقيمة متسرعة بشكل موحد من خلال الصيغة:
V = V0 + a * t
V0 هي السرعة الأولية (عند t = 0) ،
هو التسارع
ر حان الوقت.
لذلك ، للعثور على السرعة ، نضيف منتج التسارع مع مرور الوقت إلى السرعة الأولية.
إذا V0 = 0ثم V = أ * ر.
للعثور على الوقت ، يجب أولاً العثور على الفرق بين السرعة في لحظة معينة والسرعة الأولية ، ثم قسّم النتيجة على التسارع.
t = (V - V0) / a
يُظهر التسارع التغير في سرعة جسم متحرك ، محسوبًا بسرعتين ووقت. لحساب التسارع ، تحتاج إلى العثور على الفرق بين السرعة في الوقت الحالي والسرعة الأولية ، ثم تقسيمها إلى وقت.
عند التسارع:
a = (V - V0) / t
a = (V0 - V) / t
التسارع هو كمية المتجهات ، التي يتم تعيينها ليس فقط من خلال الرقم ، ولكن أيضًا حسب الاتجاه ، ويقاس بالأمتار في الثانية (م / ث 2).
لحساب متوسط التسارع ، نجد الفرق بين السرعات الأولية والنهائية، v ، نقسم النتيجة على الفرق بين الوقت ((الأولي والنهائي):
a = Δ v / Δ t
ستساعدك الحاسبة عبر الإنترنت بسرعة وبشكل صحيح في حساب حجم السرعة أو التسارع أو العثور على الوقت.
ماذا يحدث بين 0 و 100 (تعريف المصطلح)
يعتبر مؤشر قدرة السيارة هو وقت تسارعها من الصفر إلى المئات. ولكن ماذا يحدث في الفجوة؟ النظر في لادا فيستا لدينا مع 11 ثانية المعلنة.
تتم كتابة إحدى الصيغ لإيجاد التسارع كما يلي:
أ - التسارع ، م / ث
V1 - السرعة الأولية ، م / ث ،
V2 - السرعة النهائية ، م / ث ،
نقدم البيانات في نظام SI ، أي سيتم تحويل km / h إلى m / s:
100 كم / ساعة = 100000 م / 3600 ثانية = 27.28 م / ث.
الآن يمكنك أن تجد تسارع حركة "كالينا":
a = (27.28 - 0) / 11 = 2.53 م / ث
ماذا تعني هذه الأرقام؟ يشير تسارع 2.53 متر في الثانية في الثانية إلى أنه في كل ثانية تزداد سرعة "السيارة" بمقدار 2.53 م / ث.
عند البدء من الصفر (من الصفر):
- في الثانية الأولى سوف تتسارع السيارة بسرعة 2.53 م / ث ،
- للثانية - ما يصل إلى 5.06 م / ث ،
- بحلول نهاية الثانية ، ستكون السرعة 7.59 م / ث ، إلخ.
وبالتالي ، يمكننا تلخيص: التسارع - زيادة في سرعة نقطة لكل وحدة زمنية.
قانون نيوتن الثاني ، إنه سهل
لذلك ، يتم حساب قيمة التسارع. لقد حان الوقت للسؤال عن مصدر هذا التسارع ، وهو مصدره الأساسي. الجواب الوحيد هو القوة. إنها القوة التي تدفع بها العجلات السيارة للأمام مما يجعلها تتسارع. وكيف يمكن العثور على التسارع ، إذا كان حجم هذه القوة معروفًا؟ أسس إسحاق نيوتن العلاقة بين هاتين الكميتين وكتلة النقطة المادية (لم يحدث هذا في اليوم الذي سقطت فيه تفاحة على رأسه ، ثم اكتشف قانونًا طبيعيًا آخر).
وهذا القانون مكتوب مثل هذا:
أ - التسارع ، م / ث.
فيما يتعلق بمنتج صناعة السيارات الروسية ، يمكنك حساب القوة التي تدفع بها العجلات السيارة للأمام.
F = m ∙ a = 1585 kg ∙ 2.53 m / s ∙ s = 4010 N
أو 4010 / 9.8 = 409 كجم
هذا يعني أنه إذا لم تقم بتحرير دواسة الوقود ، فستقوم السيارة بزيادة السرعة حتى تصل إلى سرعة الصوت؟ بالطبع لا. حتى عندما تصل سرعة 70 كم / ساعة (19.44 م / ث) ، فإن السحب الجوي يصل إلى 2000 نيوتن.
كيف تجد التسارع في الوقت الذي تطير فيه لادا بهذه السرعة؟
a = F / m = (Fعجلات - واومترافق.) / م = (4010 - 2000) / 1585 = 1.27 م / ث
كما ترى ، فإن الصيغة تسمح لك بالعثور على كل من التسارع ، ومعرفة القوة التي تعمل بها المحركات على الآلية (القوى الأخرى: الرياح ، وتدفق المياه ، والوزن ، وما إلى ذلك) ، والعكس بالعكس.
لماذا تحتاج إلى معرفة التسارع
بادئ ذي بدء ، من أجل حساب سرعة الجسم المادي في لحظة مثيرة للاهتمام في الوقت المناسب ، وكذلك موقعه.
لنفترض أن Lada Vesta الخاصة بنا تتسارع على سطح القمر ، حيث لا توجد مقاومة أمامية للهواء بسبب نقصها ، فإن تسارعها في مرحلة ما سيكون ثابتًا. في هذه الحالة ، نحدد سرعة الجهاز بعد 5 ثوان من البداية.
الخامس = الخامس0 + a ∙ t = 0 + 2.53 ∙ 5 = 12.65 m / s
أو 12.62 ∙ 3600/1000 = 45.54 كم / ساعة
V0 - السرعة الأولية لهذه النقطة.
وفي أي لحظة ستكون سيارتنا القمرية في هذه اللحظة؟ لهذا ، من الأسهل استخدام الصيغة العالمية لتحديد الإحداثيات:
س = 0 + 0 ∙ 5 + (2.53 ∙ 5 2) / 2 = 31.63 م
س0 - بداية الانطلاق من هذه النقطة.
عند هذه المسافة ستتمكن فستا من التقاعد من خط البداية خلال 5 ثوان.
ولكن في الواقع ، من أجل العثور على السرعة والتسارع لنقطة ما في وقت معين ، من الضروري في الواقع مراعاة العديد من العوامل الأخرى وحسابها. بالطبع ، إذا وصلت Lada Vesta إلى القمر ، فلن يكون ذلك قريبًا ، فإن تسارعها ، بالإضافة إلى قوة محرك الحقن الجديد ، لا يتأثر فقط بمقاومة الهواء.
في الثورات المختلفة للمحرك ، فإنه يعطي قوى مختلفة ، وهذا لا يزال لا يأخذ في الاعتبار عدد من العتاد الذي يعمل ، ومعامل التصاق العجلات على الطريق ، ومنحدر هذا الطريق نفسه ، وسرعة الرياح وأكثر من ذلك بكثير.
ما التسريبات الأخرى هناك
لا يمكن للقوة أن تجعل الجسم يتحرك للأمام في خط مستقيم. على سبيل المثال ، تؤدي قوة الجاذبية الأرضية إلى انحناء القمر باستمرار لطريق رحلته بطريقة تدور حولنا دائمًا. هل القمر متأثر بالقوة في هذه الحالة؟ نعم ، هذه هي نفس القوة التي اكتشفها نيوتن بمساعدة تفاحة - قوة الجاذبية.
ويسمى التسارع الذي يعطيه إلى قمرنا الطبيعي الطبيعي. كيف تجد تسارع القمر عندما يتحرك في المدار؟
لش = V 2 / R = 4π 2 R / T 2 ، أين
لش - التسارع المركزي ، م / ث ،
V هي سرعة القمر في المدار ، م / ث ،
R هو نصف قطر المدار ، m ،
T- فترة ثورة القمر حول الأرض ، ص.
لش = 4 π 2 384 399 000/2360591 2 = 0.002723331 م / ث
تسريع والقيم ذات الصلة تحرير
تم العثور على ناقل تسارع نقطة المواد في أي وقت من خلال تمايز واحد في وقت متجه السرعة لنقطة المواد (أو مرتين التمايز في متجه نصف القطر):
يُطلق على مشتق التسارع فيما يتعلق بالوقت ، أي كمية تميز معدل تغير التسارع ، رعشة:
تسارع حركة متساوية تحرير
إذا لم يتغير المتجه a → < displaystyle < vec >> بمرور الوقت ، فإن الحركة تسمى تسارع منتظم. مع الحركة المتسقة بشكل موحد ، الصيغ العامة المذكورة أعلاه تبسط إلى النموذج التالي:
هناك حالة خاصة للحركة المتسرعة بشكل موحد هي الحالة التي يكون فيها التسارع صفراً خلال كامل وقت الحركة. في هذه الحالة ، تكون السرعة ثابتة ، وتحدث الحركة على طول مسار مستقيم (إذا كانت السرعة صفرية أيضًا ، يكون الجسم في حالة راحة) ، وبالتالي تسمى هذه الحركة مستقيمة الشكل وموحدة.
تكون الحركة المتسرعة المنتظمة للنقطة مسطحًا دائمًا ، وحركة المادة الصلبة موازية للطائرة (متعدية). العكس ، بشكل عام ، ليس صحيحًا.
لا تزال تسارعت حركة متساوية على قدم المساواة عند الانتقال إلى نظام مرجعي بالقصور الذاتي آخر.
حالة الحركة المتسقة بشكل موحد ، عندما يتم توجيه التسارع (ثابت) والسرعة على طول الخط المستقيم نفسه ، ولكن في اتجاهات مختلفة ، تسمى حركة متساوية. حركة بطيئة على قدم المساواة دائما أحادية البعد. يمكن اعتبار الحركة بطيئة على قدم المساواة فقط حتى اللحظة التي تصبح فيها السرعة مساوية للصفر. بالإضافة إلى ذلك ، هناك دائمًا أطر مرجعية بالقصور الذاتي لا تكون فيها الحركة بطيئة على حد سواء.
مستقيم الحركة تحرير
من الحالات المهمة الهامة للحركة مع التسارع هي الحركة المستقيمة ، عندما يكون التسارع في أي وقت من الأوقات متزامنًا مع السرعة (على سبيل المثال ، حالة سقوط الجسم بسرعة مبدئية رأسية). في حالة الحركة المستقيمة ، يمكنك تحديد أحد محاور الإحداثيات على طول اتجاه الحركة واستبدال متجه نصف القطر وناقلات التسارع والسرعة بقياسات. مع تسارع مستمر ، من الصيغ أعلاه يتبع ذلك
هنا ش و الخامس - السرعة الأولية والنهائية للجسم ، ل - تسارعها ، الصورة - المسار الذي يسلكه الجسم.
هناك عدد من الصيغ المهمة من الناحية العملية تتعلق بالوقت الذي يقضيه والمسافة المقطوعة والسرعة المحققة والتسارع مع حركة مستقيمة متسرعة بشكل موحد مع سرعة أولية صفرية:
بحيث يتم تحديد أي اثنين من هذه الكميات من قبل اثنين آخرين (هنا يفترض أن يتم حساب الوقت من بداية الحركة ، تي0 = 0 ).
