Hərəkət yaşadığımız dünyanın əsas xüsusiyyətlərindən biridir. Fizikadan məlumdur ki, bütün cisimlər və onların təşkil olunduğu zərrəciklər hətta mütləq sıfır temperaturda belə kosmosda daim hərəkət edir. Bu məqalədə biz fizikada mexaniki hərəkətin mühüm kinematik xarakteristikası kimi sürətlənmənin tərifini nəzərdən keçirəcəyik.
Hansı ölçüdən danışırıq?
Tərifə görə, sürətlənmə zamanla sürətin dəyişmə prosesini kəmiyyətcə təsvir etməyə imkan verən kəmiyyətdir. Riyazi olaraq sürətlənmə aşağıdakı kimi hesablanır:
a¯=dv¯/dt.
Sürətlənməni təyin etmək üçün bu düstur a¯ adlanan ani dəyərini təsvir edir. Orta sürətlənməni hesablamaq üçün sürət fərqinin daha uzun müddətə nisbətini götürməlisiniz.
A¯ dəyəri vektordur. Əgər sürət cismin nəzərdə tutulan trayektoriyasına tangens boyunca yönəldilirsə, onda sürətlənmə ola bilər.tamamilə təsadüfi bir şəkildə yönəldilir. Bunun hərəkət trayektoriyası və v¯ vektoru ilə heç bir əlaqəsi yoxdur. Buna baxmayaraq, hərəkətin hər iki adı çəkilən xüsusiyyəti sürətlənmədən asılıdır. Bunun səbəbi, nəticədə cismin trayektoriyasını və sürətini təyin edən sürətlənmə vektorudur.
A¯ sürətlənməsinin hara yönəldiyini başa düşmək üçün Nyutonun ikinci qanununu yazmaq lazımdır. Tanınmış formada belə görünür:
F¯=ma¯.
Bərabərlik deyir ki, iki vektor (F¯ və a¯) ədədi sabit (m) vasitəsilə bir-biri ilə əlaqəlidir. Vektorların xassələrindən məlumdur ki, müsbət ədədə vurulan vektorun istiqaməti dəyişmir. Başqa sözlə, sürətlənmə həmişə F¯ ümumi qüvvəsinin bədənə təsirinə yönəldilir.
Nəzərdə tutulan kəmiyyət kvadrat saniyədə metrlə ölçülür. Məsələn, Yerin səthinə yaxın cazibə qüvvəsi cisimlərə 9,81 m/s2 sürət verir, yəni havasız fəzada sərbəst düşən cismin sürəti 9,81 artır. m/s hər saniyə.
Vahid sürətlənmiş hərəkət konsepsiyası
Ümumi halda sürətlənməni təyin etmək üçün düstur yuxarıda yazılmışdır. Bununla belə, praktikada tez-tez vahid sürətlənmiş hərəkət adlanan problemləri həll etmək lazımdır. Bu, sürətlənmənin tangensial komponentinin sabit bir dəyər olduğu cisimlərin belə bir hərəkəti kimi başa düşülür. Biz sürətlənmənin normal komponentinin deyil, tangensialın sabitliyinin vacibliyini vurğulayırıq.
Əyrixətti hərəkət prosesində bədənin ümumi sürətlənməsi iki komponent kimi təqdim edilə bilər. Tangensial komponent sürət modulunun dəyişməsini təsvir edir. Normal komponent həmişə trayektoriyaya perpendikulyar yönəldilir. Sürət modulunu dəyişmir, lakin vektorunu dəyişir.
Aşağıda biz sürətləndirmə komponenti ilə bağlı sualı daha ətraflı əhatə edəcəyik.
Hərəkət düz bir xəttdə bərabər sürətləndi
Cismin düz xəttində hərəkət edərkən sürət vektoru dəyişmədiyi üçün normal sürətlənmə sıfırdır. Bu o deməkdir ki, ümumi sürətlənmə yalnız tangensial komponent tərəfindən formalaşır. Vahid sürətlənmiş hərəkət zamanı sürətlənmənin tərifi aşağıdakı düsturlara əsasən həyata keçirilir:
a=(v - v0)/t;
a=2S/t2;
a=2(S-v0t)/t2.
Bu üç tənlik kinematikanın əsas ifadələridir. Burada v0 bədənin sürətlənmədən əvvəl malik olduğu sürətdir. İlkin adlanır. S dəyəri t vaxtı ərzində düz trayektoriya boyunca bədənin keçdiyi yoldur.
Bu tənliklərin hər hansı birində t zamanın hansı dəyərini əvəz etsək də, nəzərə alınan hərəkət növü zamanı dəyişmədiyi üçün həmişə eyni a sürətini alacağıq.
Sürətli spin
Sürətlə dairədə hərəkət etmək texnologiyada kifayət qədər geniş yayılmış hərəkət növüdür. Bunu başa düşmək üçün valların fırlanmasını xatırlamaq kifayətdir,disklər, təkərlər, podşipniklər. Bir dairədə vahid sürətlənmiş hərəkət zamanı cismin sürətlənməsini təyin etmək üçün çox vaxt xətti kəmiyyətlər deyil, bucaq kəmiyyətləri istifadə olunur. Bucaq sürətlənməsi, məsələn, aşağıdakı kimi müəyyən edilir:
α=dω/dt.
α dəyəri hər ikinci kvadrat üçün radyanla ifadə edilir. a kəmiyyətinin tangensial komponenti ilə bu sürətlənmə aşağıdakı kimi əlaqələndirilir:
α=at/r.
Vahid sürətləndirilmiş fırlanma zamanı α sabit olduğundan, at tangensial sürətlənmə artan fırlanma radiusu r ilə düz mütənasib olaraq artır.
Əgər α=0 olarsa, onda fırlanma zamanı yalnız sıfırdan fərqli normal sürətlənmə olur. Bununla belə, bu hərəkət vahid sürətlənməmiş, vahid dəyişkən və ya vahid fırlanma adlanır.
