Motion of jidhka ee hoos yimaada tallaabada ee culeyska: qeexidda, foomamka

Dhaqdhaqaaqa jidhka ee hoos yimaada tallaabada culeyska ayaa ah mid ka mid ah mawduucyada ugu muhiimsan ee farsamada firfircoon. qaybta taas oo ku salaysan ee dhaqdhaqaaqa ka mid ah saddexda sharciyada Newton, uu ogyahay oo iskuul xitaa caadiga ah. Aynu isku dayno in aan si fiican u tirtiro mawduucan, iyo qodob ku saabsan faahfaahinta tusaaleyaal kasta waxay naga caawin doontaa in aan daraasad ku sameyno dhaqdhaqaaqa jirka oo hoos imaanaya saameynta culeyska sida ugu macquulsan.

Wakhti yar oo taariikh ah

Laga soo bilaabo waqtigaa munaasabadda dadku waxay daawadeen dabeecado kala duwan oo ku dhaca nolosheena. Muddo dheer bani-aadamku ma fahmi karo mabaadii'da iyo qaab-dhismeedka nidaamyo badan, si kastaba ha ahaatee, habab badan oo lagu baranayo adduunkeena agagaarka ah ayaa horseeday awoowayaasheenna in ay noqdaan kacaan xagga cilmiga ah. Maalmahan, marka tiknoolajiyada ay ku kobcayaan xawaare aad u cajaa'ib leh, dadku waxay ku dhow yihiin inaanay ka fekerin sida sidan ama qaababka kale u shaqeeyaan.

Dhanka kale, awoowayaasheennaba waxay had iyo jeer xiisaynayeen geeddi-socodka dabiiciga ah iyo ururada aduunka, waxay raadinayeen jawaabaha su'aalaha ugu adag waxaynaan joojineynin barashada ilaa ay ka heleen jawaabo. Sidaa darteed, tusaale ahaan, cilmi-caan bixiye Galileo Galilei qarnigii 16aad ayaa su'aalo la weydiiyay: "Muxuu jirku mar walba hoos u dhacaa, maxay tahay nooca xoogga ah ee u soocaya dhulka?" Sanadkii 1589-kii, wuxuu tijaabiyay tiro tijaabo ah, natiijooyinkaasina waxay ahaayeen kuwo aad u qiimo badan. Waxa uu si faahfaahsan u bartey qaababka dhicitaankii bilaashka ah ee meydka kala duwan, ay ka tirtirayaan walxaha laga soo qaaday munaasadda caanka ah ee magaalada Pisa. Shuruucda uu soo-gooyey ayaa la hagaajiyay oo lagu faahfaahiyay faahfaahin dheeraad ah oo ku saabsan qaababka kale ee aqoonyahanka caanka ah ee caanka ah Sir Isaac Newton. Wuxuu leeyahay saddex sharci oo ku dhawaad dhammaan fisigiska casriga ah.

Xaqiiqda ah in sharciyada xukuma mooshinka jirka, oo lagu qeexay in ka badan 500 sano ka hor, waxay ku habboon yihiin maanta, waxay ka dhigan tahay in meerkeenna aanu u hoggaansamno sharciyada aan kala go'a lahayn. Qofka casriga ahi wuxuu u baahan yahay inuu ugu yaraan shakhsi ahaan u barto mabaadi'da asaasiga ah ee habeynta adduunka.

Fikradaha aasaasiga ah iyo caawimooyinka dhaqdhaqaaqa

Si aad si buuxda u fahamto mabaadiida dhaqdhaqaaqa noocaas ah, waa inaad marka hore barataa fikradaha qaarkood. Sidaa daraadeed, ereyada muhiimka ah ee lagama maarmaanka ah:

• Is-dhexgalka - waa saameynta jidhka ee midba midka kale, taas oo ay jirto isbedel ama bilawga dhaqdhaqaaqooda midba midka kale. Waxaa jira afar nooc oo isdhexgalka: electromagnetic, daciif ah, xoog leh iyo qumman.
• Xawaaraha waa tiro jireed oo muujinaysa xawaaraha uu jirku u socdo. Xawaaraha waa vektor, taas oo ah, ma aha oo kaliya qiime, laakiin sidoo kale jihada.
• Dardargelinta - qiimaha nagu tusaya xawaaraha isbedelka xawaaraha jirka muddo wakhti ah. Waxa kale oo tiro dulinka ah.
• Wadada jidka waa marin, marmarka qaarkood waa xariiq toosan oo jirka ka mid ah marka la guurayo. Iyadoo dhaqdhaqaaqa laf-dhabarka, shucaacu wuxuu ku-beegmi karaa qiimaha barakaca.
• Wadada waa dhererka dhererka, taas oo ah sida ugu badan ee uu jidhku u maray mudo cayiman.
• Qaab-ka-tixraaca qarsoodiga ah waa jawiga uu Newton sharciga ugu horreeya haysto, taas oo ah, jidhku wuxuu hayaa istiraatijiyadiisa, iyada oo la bixinayo dhammaan ciidamadda dibadda dhammaantood.

Fikradaha kor ku xusan waxay ku filan yihiin inay si sax ah u sawiraan ama u matalaan madaxa mawduuca dhaqdhaqaaqa jidhka iyada oo saameyn ku leh culeyska.

Waa maxay awood?

Aan u gudubno fikrada asaasiga ah ee mawduuceena. Sidaa darteed, xoog ayaa ah tiro inta badan oo macnaheedu yahay saameynta ama saameynta hal jidh oo tiro kale. Xoogga wejiga xoogga leh waa awoodda gabi ahaanba u dhaqmi doonta jir kasta oo ku yaal ama ku dhow meerkeena. Su'aashu waxay soo ifbaxaysaa: meeshee awooddani way ka timid? Jawaabtu waxay ku jirtaa sharciga jumlada caalamiga ah.

Maxay tahay xoogga culeyska?

Dhismo kasta oo ka timaadda Dunida waxaa saameeya xoog xakameyn, kaas oo siinaya dardargelin. Culaysku had iyo jeer wuxuu leeyahay jihada toosan ee meeraha meeraha. Si kale haddii loo dhigo, cufanimadu waxay u soo jiidataa walxaha dhulka, taas oo ah sababta ay shayadu mar walba hoos u dhacaan. Waxay soo baxday in culeyska uu yahay kiis gaar ah oo ah awoodda guud ee culeyska caalamiga ah. Newton waxay ka soo baxday mid ka mid ah qaababka ugu muhiimsan ee helitaanka xoogga jiidashada u dhaxeeya laba qaybood. Waxaa sidaas u egtahay: F = G * (m ₁ x m ₂₎ / R ^2.

Waa maxay dardargelinta culeyska?

Jidhka, oo laga sii daayay heer dhererka ah, marwalba wuu hoos u dhacaa oo hoos yimaada xoogga soo jiidashada. Dhaqdhaqaaqa jirka oo hoos yimaada ficil ahaansho culus oo kor iyo hoosba leh ayaa lagu sharxi karaa isla'egyada, halkaas oo ah joogtada aasaasiga ah waa qiimaha dardargelinta "g". Qiimaha Tani waxaa ka go'an si gaar ah xoog ugu of cuf, iyo qiimaha qiyaastii waa loo siman yahay si 9.8 m / s ^2. Waxaa soo baxday in jirka, laga soo tuuray dherer la'aan la'aan xawaaraha bilowga ah, waxay hoos udhigi doontaa dardargelinta u dhiganta qiimaha "g".

Motion of the body ee tallaabo culeyska: qaababka xalinta dhibaatooyinka

formula aasaasiga ah ee natiijada cuf waa sida soo socota: F _cuf = m x g, halkaas oo m - waa tiro ka mid ah jidhka ku saabsan oo falalka ciidanka, iyo "g" - dardargelinta dayrta oo lacag la'aan ah (si loo fududeeyo hawlaha loo arko in loo siman yahay ilaa 10 m / s ²⁾ .

Waxaa jira habab badan oo loo isticmaalo si loo helo hal ama mid aan la aqoon marka jirku si xor ah u socdo. Tusaale ahaan, si loo xisaabiyo jidka ku safray by jidhka, waxaa lagama maarmaan ah in ay ku badallano qiyamka yaqaan formula this: S = V ₀ x T + a x 2/2 (wadadu waxay la siman tahay wadarta badeecadaha xawaaraha bilowga ah ee lagu dhufto waqtiga iyo dardargelinta wareegga laba jibbaaran ee loo qaybiyey 2).

Isbarbardhigyada lagu sharaxayo dhaqdhaqaaqa toosan ee jirka

Movement ee jirka sarkhaansan cuf vertical si isla'eg, taas oo ah sida soo socota: x = x ₀ + v t ₀ x + a x t ^2/2 Isticmaalka ra'yi this, waxaa suurtagal ah in la helo wadataa ee jirka waqti loo yaqaan. Waxaad ubaahan tahay inaad beddesho qiimaha lagu yaqaan shaqada: Goobta ugu horreysa, xawaaraha bilawga ah (haddii jirku aan la sii deyn laakiin la riixay xoogaa xoog ah) iyo dardargelinta, kiiskeena wuxuu la mid yahay dardargelinta g.

Sidaa si la mid ah, waxaad ka heli kartaa xawaaraha jirka, taas oo u guurto iyada oo awoodda soo jiidashada. hadal ee u hesho tiro aan la garanayn wakhti kasta: v = v ₀ + g x t (qiimaha bilowga ah ee xawaaraha waxaa laga yaabaa in loo siman yahay eber, markaa xawaaraha uu noqon doono si siman u wax soo saarka ee xawaaraha gravitational by qiimaha time kaas oo jidhka ka dhigaysa dhaqdhaqaaqa a).

Hoos-u-dhac ku yimaada tallaabooyinka culeyska: dhibaatooyinka iyo hababka xalalka

Marka la xalinayo dhibaatooyin badan oo la xiriira culeyska, waxaan ku talineynaa in la isticmaalo qorshahan soo socda:

1. Qeex si aad naftaada u aragto hab fudud oo la xidhiidha tixraaca, waxay caadi ahaan caado u tahay inay doorto Earth, sababtoo ah waxay buuxisaa shuruudo badan oo ah ISO.
2. Sawir sawir yar ama sawir, taas oo muujinaysa awoodda ugu weyn ee jidhka ku shaqeysa. Dhaqdhaqaaqa jidhka ee ficilka culeysku wuxuu ka tarjumayaa jaantus ama jaantus muujinaya jihada uu jimicsigu socdo, haddii dardargelintu u egtahay mid gaabis ah.
3. Ka dibna doorta jihada qiyaasidda xoogga iyo dardargelinta la helay.
4. Diiwaangeli tirooyinka aan la garanayn iyo go'aamin jihadooda.
5. Ugu dambeyn, adigoo adeegsanaya hababka kor ku xusan si aad u xalliso masalooyinka, xisaabi dhamaan tirooyinka aan la garaneynin adigoo bedelaya xogta isla'egyada si aad u hesho dardargelinta ama wadada la jiido.

Xalka diyaarinta dhibaatada fudud

Marka ay timaado astaamahan oo kale sida dhaqdhaqaaqa jirka oo hoos yimaada saameynta culeyska, go'aaminta sida loo xallin karo hawsha si macquul ah waxay noqon kartaa mid adag. Si kastaba ha ahaatee, waxaa jira dhowr khibradood, adigoo isticmaalaya si fudud xali xitaa shaqada ugu adag. Sidaa daraadeed, aan eegno tusaalooyinka nool, sida loo xalliyo tan ama dhibaatada. Aynu bilowno si sahlan oo loo fahmi karo hawsha.

Qaar ka mid ah jidhka ayaa laga sii daayay heerkul dhan 20 m iyada oo aan lahayn xawaaraha bilowga ah. Go'aami inta ay le'eg tahay waxay gaari doontaa dhulka dushiisa.

Xalka: Waxaan ognahay jidka u socdaalayay jirka, waxaa la ogyahay in xawaaraha hore ee uu ahaa 0. Sidoo kale, waxaynu go'aamin karnaa in falalka culus ee jirka ku jira, ay soo baxdo in dhaqdhaqaaqa jirka uu hoos yimaad tallaabada culeyska, sidaas darteed waa in aan u adeegsanaa naqshadahan: S = V ₀ x T + a x 2/2. Tan iyo in our kiis = g, ka dibna ka dib markii qaar ka mid ah transformations aan heli isla'egta soo socda: S = g x t ² / 2. Waxaa hadda weli waqti express oo kaliya iyada oo loo marayo formula this, waxaan ka heli in t ² = 2s / g. Badalaa qiimaha loo yaqaan (kiiskan u qaadan in g = 10 m / s ²⁾ t ² = 2 x 20/10 = 4. Sidaas awgeed, t = 2 s.

Haddaba, jawaabtayada: jidhku wuxuu dhulka ku dhici doonaa 2 ilbiriqsi.

Trick ee kuu ogolaanaya inaad si dhakhso ah u xalliso dhibaatada waa sida soo socota: Waxaad arki kartaa in dhaqdhaqaaqa lagu sharraxay jirka ee dhibaatada kor ku xusan ay ka dhacdo hal dhinac (hoos u dhac). Waxay aad u la mid tahay dhaqdhaqaaq xawli ah oo degdeg ah, maadaama aysan jirin awood xoog leh oo jidhka ka mid ah, marka laga reebo xoogga culeyska (waxaan dayacnaa awoodda caabinta hawada). Sidaa daraadeed, waxaad isticmaali kartaa qaaciddada iftiinka si aad u hesho waddada dhaqdhaqaaqa si dhaqso ah loo xawilay, iyada oo la marinaysa sawirada sawirada iyada oo la sameynayo qaabaynta awoodda jidhka.

Tusaale ahaan xalka dhibaatada culus

Haatan waxaan aragnaa sida ay u fiican tahay in lagu xalliyo dhibaatooyinka xagga dhaqdhaqaaqa jidhka oo hoos yimaada saameynta culeyska, haddii jidhku aanu si aan fiicnayn u dhaqmin, laakiin uu leeyahay dabeecad badan oo kakan.

Tusaale ahaan, dhibaatada soo socota. Qaar ka mid ah shaybaarka m ayaa isu socodsiiya dardargelin aan la garaneyn oo hoos u dhigaya diyaaradda isweydaarsan, isku dheelitirnaanta khafiifinta taas oo u dhiganta k. Go'aaminta qiimaha dardargelinta, taas waxaa laga heli karaa inta lagu guda jiro mooshin jidhka marka α xagal rabitaan waxaa lagu gartaa.

Xalka: Waa inaad isticmaashaa qorshaha kor ku xusan. Marka hore dhamaan sawirada sawirka diyaarada ee jilicsan ee muuqaalka jirka iyo dhamaan ciidamadu ku dhaqmaan. Waxay soo baxdaa in ay leedahay saddex qaybood: culeyska, jajabinta iyo awoodda falcelinta ee taageerada. Waxa ay u muuqataa isla'egta guud sida ciidamada sababtay: _tagga F + N + mg = ma.

highlight ugu weyn ee ay dhibaatadu tahay xaaladda α xagal rabitaan. Marka saadaalineysa ciidamada on dhidibka dibi iyo dhidibka oy, xaaladan waa in la tixgeliyo, ka dibna waxaan u hesho ra'yi soo socda: mg α dembi x - _khilaaf F = ma (dibi dhidibka) iyo N - mg x sababtoo ah α = F _khilaaf (waayo, oy dhidibka) .

F _khilaaf si fudud loo xisaabiyaa by helo ciidan frictional formula ah, waa loo siman yahay si k (Wehliyaha of khilaaf by sheyga ah oo miisaankiisu iyo xawaaraha gravitational bateen) x mg. Ka dib dhammaan xisaabiyadu, waxay u muuqataa in ay bedelayso qiimaha laga helo caanaha, waxaan helaynaa isla'egta fudud ee xisaabinta dardargelinta kaas oo jidhku u socdo diyaarad raacsan.