Физика

Тік қозғалыс


Егер біз бірдей биіктіктегі қауырсын мен тасты тастасақ, алдымен тас жерге түсетінін байқаймыз.

Сондықтан денені неғұрлым ауыр болса, соғұрлым тезірек құлап кетеді деп ойлаймыз. Алайда, егер біз тасты және төсенішті ауасыз түтікке (вакуумға) салсақ, екі заттың құлау үшін бірдей уақыт кететінін байқаймыз.

Осылайша, егер біз ауаға төзімділікті ескермейтін болсақ, барлық денелер, массаға немесе пішінге қарамастан, тұрақты үдеумен түседі: ауырлық үдеуі.

Дене Жерге жақын жерге лақтырылған кезде, ол әрқашан планетаның орталығына тігінен бағытталған ауырлық күшіне ұшырайды.

Ауырлық күші (g) учаскенің ені мен биіктігіне байланысты өзгереді, бірақ қысқа мерзімді құбылыстар кезінде ол тұрақты қабылданады және теңіз деңгейіндегі орташа мәні:

g = 9.80665м / с²

Дегенмен, жақсы дөңгелектеу ретінде біз құндылықтарда көп шығынсыз пайдаланамыз:

g = 10м / с²

Тік шығару

Бастапқы жылдамдығы тік бағыттағы дененің бағыты «Тік лақтыру» деп аталады.

Оның траекториясы тік және тік, ал ауырлық күшіне байланысты қозғалыс бірқалыпты өзгермеленген болып жіктеледі.

Тік лақтыруды басқаратын функциялар, сондықтан тік жақтаумен өзгертілген біркелкі өзгермелі қозғалыс функциясымен бірдей (сағбұрын көлденең орналасқан (Sжәне ауырлық үдеуіменж).

Содан бері ж қозғалыс бағытына байланысты оң немесе теріс болады:

Тік іске қосу

G теріс

Гравитация әрқашан төмен қарайтындықтан, біз бір нәрсені жоғары қарай лақтырғанда, қозғалыс біз шақырған нүктеде тоқтағанша теріс үдетіледі. Максималды биіктігі.


Тік төмен түсу

G оң

Тік төмен құю кезінде ауырлық күші де, ығысу да төменге бағытталған. Сондықтан қозғалыс оң қарқын алады. Ол сонымен бірге аталған еркін құлау.


Мысал

Футбол добы 20м / с жылдамдықпен жоғары көтеріледі.
(a) Доптың жерге қайта оралуы үшін қанша уақыт кететінін есептеңіз.
ә) Доптың ең үлкен биіктігі қандай? Берілген g = 10м / с².

(а)

Бұл мысалда қозғалыс дегеніміз - тік жоғары қарай лақтыру + тік төмен қарай лақтыру тіркесімі (бұл жағдайда оны еркін құлау деп те атауға болады). Сонымен, бөлшектер бойынша есептеген дұрыс:

Жоғары қозғалыс:

Төменге қарай қозғалыс:

Біз ауаға төзімділікті ескермейтіндіктен, соңғы жылдамдық доп лақтырған жылдамдыққа тең болады.

Сонымен, біз ауаның кедергісін ескермейтін жағдайда, көтерілу уақыты шешілетін уақытпен бірдей екенін байқаймыз.

(ә)

Көтеру уақыты мен іске қосу жылдамдығын біле отырып, біз уақытты бөлу функциясын қолдана аламыз немесе Торрицели теңдеуін қолдана аламыз.

Есіңізде болсын, біз тек өрмелеуді қарастырамыз, сондықтан t = 2s

немесе