Sürətlənməni necə tapmaq olar və hansı sürətlənmə müəyyən etməyə kömək edəcək

2024 Müəllif: Angel Austin | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 05:16

Sürətləndirmə tanış sözdür. Mühəndis deyil, ən çox xəbər məqalələrində və məsələlərdə rast gəlinir. İnkişafın, əməkdaşlığın və digər sosial proseslərin sürətləndirilməsi. Bu sözün ilkin mənası fiziki hadisələrlə bağlıdır. Hərəkət edən cismin sürətlənməsini və ya avtomobilin gücünün göstəricisi kimi sürətlənməni necə tapmaq olar? Bunun başqa mənaları ola bilərmi?

0 ilə 100 arasında nə baş verir (termin tərifi)

Avtomobilin gücünün göstəricisi onun sıfırdan yüzlərlə sürətlənmə vaxtı hesab olunur. Amma arada nə baş verir? İddia edilən 11 saniyə ilə Lada Vestamızı nəzərdən keçirin.

Sürətlənməni tapmaq üçün düsturlardan biri aşağıdakı kimi yazılır:

a=(V₂ – V₁) / t

Bizim halda:

a – sürətlənmə, m/s∙s

V1 – ilkin sürət, m/s;

V2 – son sürət, m/s;

t – vaxt.

Məlumatları SI sisteminə gətirək, yəni km/saatı m/s ilə yenidən hesablayacağıq:

100 km/saat=100000 m /3600 s=27,28 m/s.

İndi siz Kalina sürətini tapa bilərsiniz:

a=(27, 28 – 0) / 11=2,53 m/s∙s

Bu rəqəmlər nə deməkdir? Saniyədə 2,53 metr sürətlənmə onu göstərir ki, hər saniyədə avtomobilin sürəti 2,53 m/s artır.

Bir yerdən başladıqda (sıfırdan):

• ilk saniyədə avtomobil 2,53 m/s sürətə çatacaq;
• ikinci üçün - 5,06 m/s;
• üçüncü saniyənin sonuna kimi sürət 7,59 m/s və s. olacaq.

Beləliklə, ümumiləşdirə bilərik: sürətlənmə zaman vahidi başına bir nöqtənin sürətindəki artımdır.

Nyutonun ikinci qanunu, asandır

Beləliklə, sürətlənmə dəyəri hesablanır. Bu sürətlənmənin haradan gəldiyini, onun əsas mənbəyinin nə olduğunu soruşmağın vaxtı gəldi. Yalnız bir cavab var - güc. Məhz təkərlərin avtomobili irəli itələdiyi qüvvə onun sürətlənməsinə səbəb olur. Və bu qüvvənin böyüklüyü məlumdursa, sürətlənməni necə tapmaq olar? Bu iki kəmiyyətlə maddi nöqtənin kütləsi arasındakı əlaqəni İsaak Nyuton qurmuşdur (bu, almanın başına düşən gündə baş vermədi, sonra başqa fiziki qanunu kəşf etdi).

Və bu qanun belə yazılmışdır:

F=m ∙ a, burada

F – güc, N;

m – kütlə, kq;

a – sürətlənmə, m/s∙s.

Rus avtomobil sənayesinin məhsuluna istinad edərək, təkərlərin avtomobili irəli itələdiyi gücü hesablaya bilərsiniz.

F=m ∙ a=1585 kq ∙ 2,53 m/s∙s=4010 N

və ya 4010 / 9,8=409 kq∙s

Bu o deməkdir ki, siz qaz pedalını buraxmasanız, avtomobil səs sürətinə çatana qədər sürət yığacaq? Əlbəttə yox. Artıq 70 km/saat (19,44 m/s) sürətə çatdıqda, hava sürüklənməsi 2000 N-ə çatır.

Lada belə sürətlə "uçarkən" sürətlənməni necə tapmaq olar?

a=F / m=(F_təkərlər – F_müqavimət.) / m=(4010 – 2000) / 1585=1, 27 m/s∙s

Gördüyünüz kimi, formula mühərriklərin mexanizmə təsir qüvvəsini (digər qüvvələr: külək, su axını, çəki və s.) və əksinə bilməklə həm sürətlənməni tapmağa imkan verir.

Niyə sürətlənməni bilməlisiniz

İlk növbədə, hər hansı bir maddi cismin maraq anında sürətini, eləcə də onun yerini hesablamaq üçün.

Fərz edək ki, "Lada Vesta"mız Ayda sürətlənir, burada olmaması səbəbindən frontal hava müqaviməti yoxdur, onda onun hansısa mərhələdə sürətlənməsi sabit olacaq. Bu halda avtomobilin sürətini startdan 5 saniyə sonra müəyyən edirik.

V=V₀ + a ∙ t=0 + 2.53 ∙ 5=12.65 m/s

və ya 12,62 ∙ 3600 / 1000=45,54 km/saat

V₀ – başlanğıc nöqtə sürəti.

Və bu anda Ay avtomobilimiz başlanğıcdan nə qədər uzaqda olacaq? Bunu etmək üçün ən asan yol koordinatları təyin etmək üçün universal düsturdan istifadə etməkdir:

x=x₀ + V₀t + (²) / 2

x=0 + 0 ∙ 5 + (2.53 ∙ 5²) / 2=31.63 m

x₀ – ilkinnöqtə koordinatı.

Vestanın başlanğıc xəttini 5 saniyəyə tərk etmək üçün vaxtı məhz bu məsafədir.

Amma əslində zamanın müəyyən nöqtəsində nöqtənin sürətini və sürətini tapmaq üçün reallıqda bir çox başqa amilləri nəzərə almaq və hesablamaq lazımdır. Təbii ki, əgər Lada Vesta Aya çarparsa, bu, tezliklə olmayacaq, onun sürətlənməsi, yeni püskürtmə mühərrikinin gücündən əlavə, təkcə hava müqavimətindən təsirlənmir.

Mühərrikin müxtəlif sürətlərində o, fərqli bir səy göstərir, bu, işə salınan dişlilərin sayını, təkərlərin yola yapışma əmsalını, bu yolun yamacını nəzərə almır, küləyin sürəti və daha çox.

Başqa hansı sürətlənmələr var

Güc bədəni düz bir xətt üzrə irəliləməkdən daha çox şey edə bilər. Məsələn, Yerin cazibə qüvvəsi Ayın öz uçuş yolunu daima elə əyir ki, həmişə bizim ətrafımızda fırlanır. Bu halda aya təsir edən qüvvə varmı? Bəli, bu, Nyutonun almanın köməyi ilə kəşf etdiyi eyni qüvvədir - cazibə qüvvəsi.

Təbii peykimizə verdiyi sürətlənmə isə mərkəzdənqaçma adlanır. Ayın orbitində fırlanan zaman sürətini necə tapmaq olar?

a_ц=V² / R=4π²R / T 2 ^harada

a_c – mərkəzdənqaçma sürətlənmə, m/s∙s;

V Ayın orbitdəki sürətidir, m/s;

R – orbit radiusu, m;

T– Ayın Yer ətrafında fırlanma dövrü, s.

a_c=4 π² 384 399 000 / 2360591^{23=0, 0017m /s∙s}