የፍጥነት ለውጥ ሞጁሉን እንዴት ማግኘት እንደሚቻል። የሰውነት ግፊት

የሰውነት ግፊት

የሰውነት ፍጥነቱ ከሰውነት ብዛት እና ፍጥነቱ ጋር እኩል የሆነ መጠን ነው።

እየተነጋገርን ያለነው እንደ ቁስ አካል ሊወከል ስለሚችል አካል እንደሆነ መታወስ አለበት. የሰውነት እንቅስቃሴ (p$) ሞመንተም ተብሎም ይጠራል። የፍጥነት ጽንሰ-ሐሳብ ወደ ፊዚክስ የገባው በሬኔ ዴካርት (1596-1650) ነው። "ግፊት" የሚለው ቃል በኋላ ታየ (impulsus በላቲን "ግፋ" ማለት ነው). ሞመንተም የቬክተር ብዛት ነው (እንደ ፍጥነት) እና በቀመሩ ይገለጻል፡-

$p↖(→)=mυ↖(→)$

የፍጥነት ቬክተር አቅጣጫ ሁልጊዜ ከፍጥነቱ አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል.

የ SI አሃድ ግፊት የሰውነት ግፊት በጅምላ $1$ ኪ.ግ በ$1$ m/s ፍጥነት የሚንቀሳቀስ ነው፣ስለዚህ የግፊት አሃድ $1$ ኪግ $·$ m/s ነው።

ቋሚ ኃይል በአንድ አካል (ቁሳቁስ ነጥብ) ላይ በ$∆t$ ጊዜ ውስጥ የሚሠራ ከሆነ ፍጥነቱ እንዲሁ ቋሚ ይሆናል።

$a↖(→)=((υ_2)↖(→)-(υ_1)↖(→))/(∆t)$

የት $(υ_1)↖(→)$ እና $(υ_2)↖(→)$ የሰውነት የመጀመሪያ እና የመጨረሻ ፍጥነቶች ናቸው። ይህንን እሴት በኒውተን ሁለተኛ ህግ መግለጫ ውስጥ በመተካት፡-

$(m((υ_2)↖(→)-(υ_1)↖(→)))/(∆t)=F↖(→)$

ቅንፎችን በመክፈት እና ገላውን ለሥጋው ፍጥነት በመጠቀም እኛ አለን-

$(p_2)↖(→)-(p_1)↖(→)=F↖(→)∆t$

እዚህ $(p_2)↖(→)-(p_1)↖(→)=∆p↖(→)$ በጊዜ ሂደት የፍጥነት ለውጥ ነው $∆t$። ከዚያ የቀደመው ቀመር ቅጹን ይወስዳል-

$∆p↖(→)=F↖(→)∆t$

$∆p↖(→)=F↖(→)∆t$ የሚለው አገላለጽ የኒውተን ሁለተኛ ህግ ሒሳባዊ ውክልና ነው።

የአንድ ኃይል ምርት እና የድርጊቱ ቆይታ ይባላል የኃይል ግፊት. ለዛ ነው የነጥብ ፍጥነት ለውጥ በእሱ ላይ ከሚሠራው ኃይል ለውጥ ጋር እኩል ነው።

$∆p↖(→)=F↖(→)∆t$ የሚለው አገላለጽ ይባላል። የሰውነት እንቅስቃሴ እኩልነት. ተመሳሳይ እርምጃ - የነጥብ ፍጥነት ለውጥ - በትንሽ ኃይል ለረጅም ጊዜ እና በአጭር ጊዜ ውስጥ ትልቅ ኃይል ሊገኝ እንደሚችል ልብ ሊባል ይገባል.

የስርዓቱ ግፊት ቴል. የሞመንተም ለውጥ ህግ

የሜካኒካል ሥርዓት ግፊት (የእንቅስቃሴ መጠን) የዚህ ሥርዓት የቁሳዊ ነጥቦች ግፊቶች ድምር ጋር እኩል የሆነ ቬክተር ነው።

$(p_(syst))↖(→)=(p_1)↖(→)+(p_2)↖(→)+...$

የለውጥ እና የፍጥነት ጥበቃ ህጎች የኒውተን ሁለተኛ እና ሶስተኛ ህጎች ውጤቶች ናቸው።

ሁለት አካላትን ያቀፈ ሥርዓትን እንመልከት። የስርዓቱ አካላት እርስ በርስ መስተጋብር በሚፈጥሩበት ምስል ውስጥ ያሉት ኃይሎች ($ F_ (12) $ እና $ F_ (21) $ ውስጣዊ ተብለው ይጠራሉ.

ከውስጥ ሃይሎች በተጨማሪ የውጭ ሃይሎች $(F_1)↖(→)$ እና $(F_2)↖(→)$ በስርዓቱ ላይ እንስራ። ለእያንዳንዱ አካል $∆p↖(→)=F↖(→)∆t$ የሚለውን ቀመር መፃፍ እንችላለን። የእነዚህን እኩልታዎች ግራ እና ቀኝ በማከል የሚከተለውን እናገኛለን፡-

$(∆p_1)↖(→)+(∆p_2)↖(→)=((ኤፍ_(12))↖(→)+(ኤፍ_(21))↖(→)+(F_1)↖(→)+ (F_2)↖(→))∆t$

በኒውተን ሶስተኛ ህግ መሰረት፣ $(F_(12))↖(→)=-(F_(21))↖(→)$።

ስለዚህም እ.ኤ.አ.

$(∆p_1)↖(→)+(∆p_2)↖(→)=((F_1)↖(→)+(F_2)↖(→))∆t$

በግራ በኩል በሁሉም የስርዓቱ አካላት ግፊቶች ላይ የጂኦሜትሪክ ድምር ለውጦች አሉ ፣ ከስርአቱ ግፊት ለውጥ ጋር እኩል ነው - $(∆p_(syst)) ↖(→)$ ይህንን መውሰድ። መለያ፣ እኩልነት $(∆p_1)↖(→)+(∆p_2) ↖(→)=((F_1)↖(→)+(F_2)↖(→))∆t$ ሊፃፍ ይችላል፡-

$(∆p_(syst))↖(→)=F↖(→)∆t$

የት $F↖(→)$ በሰውነት ላይ የሚሠሩ የውጭ ኃይሎች ድምር ነው። የተገኘው ውጤት የስርአቱ ፍጥነቱ በውጫዊ ኃይሎች ብቻ ሊለወጥ ይችላል, እና የስርዓቱ ለውጥ ከጠቅላላው የውጭ ኃይል ጋር ተመሳሳይ በሆነ መንገድ ይመራል. ይህ በሜካኒካል ስርዓት ውስጥ የለውጥ ህግ ዋና ይዘት ነው።

የውስጥ ኃይሎች የስርዓቱን አጠቃላይ ፍጥነት መለወጥ አይችሉም። እነሱ የስርዓቱን የግለሰብ አካላት ግፊቶች ብቻ ይለውጣሉ።

የፍጥነት ጥበቃ ህግ

የፍጥነት ጥበቃ ህግ ከ $(∆p_(syst))↖(→)=F↖(→)∆t$ ከሚለው ቀመር ይከተላል። በስርአቱ ላይ ምንም አይነት የውጭ ሃይሎች የማይሰሩ ከሆነ የቀኝ እኩልቱ ጎን $(∆p_(syst))↖(→)=F↖(→)∆t$ ዜሮ ይሆናል ይህ ማለት አጠቃላይ የስርአቱ ፍጥነት ሳይቀየር ይቀራል ማለት ነው። :

$(∆p_(syst))↖(→)=m_1(υ_1)↖(→)+m_2(υ_2)↖(→)=const$

የውጭ ኃይሎች የማይሠሩበት ወይም የውጭ ኃይሎች ውጤት ዜሮ የሆነበት ሥርዓት ይባላል ዝግ.

የፍጥነት ጥበቃ ህግ እንዲህ ይላል።

የተዘጋው የአካላት አጠቃላይ ፍጥነት ለማንኛውም የስርአቱ አካላት እርስበርስ መስተጋብር ቋሚ ሆኖ ይቆያል።

የተገኘው ውጤት የዘፈቀደ የአካል ቁጥር ላለው ስርዓት የሚሰራ ነው። የውጭ ኃይሎች ድምር ከዜሮ ጋር እኩል ካልሆነ ነገር ግን ወደ አንዳንድ አቅጣጫዎች የሚገመቱት ድምር ከዜሮ ጋር እኩል ከሆነ የስርዓቱን ተነሳሽነት ወደዚህ አቅጣጫ የሚገመተው አይለወጥም. ስለዚህ ፣ ለምሳሌ ፣ በምድር ላይ ያሉ የአካል ክፍሎች በሁሉም አካላት ላይ በሚሰራው የስበት ኃይል ምክንያት እንደ ተዘጋ ሊቆጠር አይችልም ፣ ሆኖም ፣ በአግድም አቅጣጫ ላይ የግፊት ትንበያ ድምር ሳይለወጥ ሊቆይ ይችላል (በሌለበት) ግጭት), በዚህ አቅጣጫ የስበት ኃይል አይሰራም.

የጄት ማበረታቻ

የፍጥነት ጥበቃ ህግን ትክክለኛነት የሚያረጋግጡ ምሳሌዎችን እንመልከት።

የልጆች የጎማ ኳስ ወስደን ተነፈንፈን እንልቀቀው። አየሩ ወደ አንድ አቅጣጫ መተው ሲጀምር ኳሱ ራሱ በሌላኛው እንደሚበር እናያለን። የኳስ እንቅስቃሴ የጄት እንቅስቃሴ ምሳሌ ነው። በሞመንተም ጥበቃ ህግ ተብራርቷል፡ አየር ከመውጣቱ በፊት ያለው የ "ኳስ ፕላስ አየር" ስርዓት አጠቃላይ ፍጥነት ዜሮ ነው; በሚንቀሳቀስበት ጊዜ ከዜሮ ጋር እኩል መቆየት አለበት; ስለዚህ ኳሱ ከጄት ፍሰት አቅጣጫ በተቃራኒ አቅጣጫ ይንቀሳቀሳል እና በዚህ ፍጥነት ፍጥነቱ ከአየር አውሮፕላን ፍጥነት ጋር እኩል ነው።

የጄት እንቅስቃሴበማንኛውም ፍጥነት አንዳንድ ክፍሎቹ ከእሱ ሲነጠሉ የሚከሰተውን የሰውነት እንቅስቃሴ ይደውሉ. በሞመንተም ጥበቃ ህግ ምክንያት የሰውነት እንቅስቃሴ አቅጣጫ ከተለየው ክፍል እንቅስቃሴ አቅጣጫ ጋር ተቃራኒ ነው.

የሮኬት በረራዎች በጄት ፕሮፑልሽን መርህ ላይ የተመሰረቱ ናቸው። ዘመናዊ የጠፈር ሮኬት በጣም የተወሳሰበ አውሮፕላን ነው። የሮኬቱ ብዛት የሚሠራውን ፈሳሽ ብዛት (ማለትም በነዳጅ ማቃጠል ምክንያት የተፈጠሩ እና በጄት ዥረት መልክ የሚለቀቁ ትኩስ ጋዞች) እና የመጨረሻው ፣ ወይም እነሱ እንደሚሉት ፣ “ደረቅ” ብዛትን ያካትታል ። የሚሠራው ፈሳሽ ከሮኬቱ ውስጥ ከተጣለ በኋላ የሚቀረው ሮኬት.

አንድ የጋዝ ጄት ከሮኬት በከፍተኛ ፍጥነት ሲወጣ ሮኬቱ ራሱ ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ ይሮጣል። በሞመንተም ጥበቃ ህግ መሰረት፣ በሮኬቱ የተገኘው ፍጥነት $m_(p)υ_p$ ከተለቀቁት ጋዞች ፍጥነት $m_(ጋዝ) · υ_(ጋዝ)$ ጋር እኩል መሆን አለበት።

$m_(p)υ_p=m_(ጋዝ) ·υ_(ጋዝ)$

የሮኬቱን ፍጥነት ይከተላል

$υ_p=((m_(ጋዝ))/(m_p))·υ_(ጋዝ)$

ከዚህ ፎርሙላ መረዳት እንደሚቻለው የሮኬቱ ፍጥነት ከፍ ባለ መጠን የሚወጡት ጋዞች ፍጥነት እና የስራ ፈሳሹ ብዛት (ማለትም የነዳጅ ብዛት) እስከ መጨረሻው ("ደረቅ") ጥምርታ እንደሚጨምር ግልጽ ነው። የሮኬቱ ብዛት.

ቀመር $υ_p=((m_(ጋዝ))/(m_p))·υ_(ጋዝ)$ ግምታዊ ነው። ነዳጁ ሲቃጠል ፣ የሚበር ሮኬቱ ብዛት እየቀነሰ እንደሚሄድ ግምት ውስጥ አያስገባም። ትክክለኛው የሮኬት ፍጥነት ቀመር በ 1897 በ K.E. Tsiolkovsky የተገኘ ሲሆን ስሙን ይይዛል.

የጉልበት ሥራ

"ሥራ" የሚለው ቃል በ 1826 በፈረንሳዊው ሳይንቲስት ጄ. ፖንሴሌት ወደ ፊዚክስ ገባ. በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ የሰው ጉልበት ብቻ ሥራ ተብሎ የሚጠራ ከሆነ በፊዚክስ እና በተለይም በሜካኒክስ ውስጥ ሥራ በኃይል እንደሚሠራ በአጠቃላይ ተቀባይነት አለው. የሥራው አካላዊ መጠን ብዙውን ጊዜ በ$A$ ፊደል ይገለጻል።

የጉልበት ሥራየኃይሉ መጠን እና አቅጣጫ እንዲሁም የኃይሉ አተገባበር በሚንቀሳቀስበት ቦታ ላይ በመመስረት የኃይል እርምጃ መለኪያ ነው። ለቋሚ ኃይል እና መስመራዊ መፈናቀል ስራው የሚወሰነው በእኩልነት ነው፡-

$A=F|∆r↖(→)|cosα$

$F$ በሰውነት ላይ የሚሠራው ኃይል፣ $∆r↖(→)$ መፈናቀሉ፣ $α$ በኃይል እና በማፈናቀል መካከል ያለው አንግል ነው።

የኃይል ሥራው የኃይል እና የመፈናቀል ሞዱሊ ምርት እና በመካከላቸው ካለው አንግል ኮሳይን ጋር እኩል ነው ፣ ማለትም ፣ የ vectors scalar ምርት $F↖(→)$ እና $∆r↖(→)$።

ሥራ scalar መጠን ነው። $α 0$ ከሆነ እና $90° ከሆነ

ብዙ ኃይሎች በሰውነት ላይ ሲሠሩ, አጠቃላይ ሥራ (የሁሉም ኃይሎች ሥራ ድምር) ከተፈጠረው ኃይል ሥራ ጋር እኩል ነው.

በ SI ውስጥ ያለው የሥራ ክፍል ነው። joule($1$ J) $1$ J በ$1$ N ሃይል የሚሰራው በ$1$m መንገድ በዚህ ሃይል እርምጃ አቅጣጫ ነው። ይህ ክፍል የተሰየመው በእንግሊዛዊው ሳይንቲስት ጄ. ጁል (1818-1889): $1$ J = $1$ N$·$ m. ኪሎጁዩል እና ሚሊጁሉሎችም ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ: $1$ kJ$= 1,000$ J, $1$ mJ $. = 0.001 ጄ.

የስበት ኃይል ሥራ

የዘንበል ማእዘን $α$ እና ቁመቱ $H$ ባለው ዘንበል ባለ አውሮፕላን ላይ የሚንሸራተት አካልን እንመልከት።

$∆x$ን በ$H$ እና በ$α$ እንግለፅ፡-

$∆x=(H)/(sinα)$

የስበት ኃይል $F_т=mg$ አንግል (90 ° - α$) ከእንቅስቃሴ አቅጣጫ ጋር እንደሚያደርግ ግምት ውስጥ በማስገባት ቀመር $∆x=(H)/(sin)α$ን በመጠቀም፣ ለ የስበት ኃይል ሥራ $A_g$:

$A_g=mg cos(90°-α) (H)/(sinα)=mgH$

ከዚህ ቀመር በግልጽ መረዳት እንደሚቻለው በስበት ኃይል የሚሠራው ሥራ በከፍታ ላይ የተመሰረተ እና በአውሮፕላኑ የማዕዘን አቅጣጫ ላይ የተመካ አይደለም.

እንደሚከተለው ነው፡-

1. የስበት ሥራው ሰውነት በሚንቀሳቀስበት የትራክ ቅርጽ ላይ የተመካ አይደለም, ነገር ግን በሰውነት የመጀመሪያ እና የመጨረሻ ቦታ ላይ ብቻ;
2. አንድ አካል በተዘጋ አቅጣጫ ሲንቀሳቀስ በስበት ኃይል የሚሠራው ሥራ ዜሮ ነው፣ ማለትም የስበት ኃይል ወግ አጥባቂ ኃይል ነው (ይህ ንብረት ያላቸው ኃይሎች ወግ አጥባቂ ይባላሉ)።

ምላሽ ኃይሎች ሥራ, የምላሽ ኃይል ($N$) ወደ መፈናቀሉ $∆x$ የሚመራ ስለሆነ ከዜሮ ጋር እኩል ነው።

የግጭት ኃይል ሥራ

የግጭት ሃይሉ ከመፈናቀሉ $∆x$ ተቃራኒ ይመራል እና ከእሱ ጋር $180°$ አንግል ይሠራል፣ስለዚህ የግጭት ሃይሉ ስራ አሉታዊ ነው።

$A_(tr)=F_(tr)∆x·cos180°=-F_(tr) ·∆x$

ከ$F_(tr)=μN፣ N=mg cosα፣ ∆x=l=(H)/(sinα)፣$ ከዚያ

$A_(tr)=μmgHctgα$

የመለጠጥ ኃይል ሥራ

የውጭ ሃይል $F↖(→)$ በማይዘረጋ $l_0$ ርዝመት ያለው ምንጭ ላይ ይስራ፣ በ$∆l_0=x_0$ ይዘረጋል። በቦታ $x=x_0F_(መቆጣጠሪያ)=kx_0$። ኃይሉ $F↖(→)$ በ$x_0$ ላይ መተግበሩን ካቆመ በኋላ ፀደይ በኃይል $F_(ቁጥጥር)$ ተግባር ስር ይጨመቃል።

የፀደይ ትክክለኛው ጫፍ መጋጠሚያ ከ $ x_0$ ወደ $ x$ ሲቀየር የመለጠጥ ኃይልን ሥራ እንወስን. በዚህ አካባቢ ያለው የመለጠጥ ሃይል በመስመር ስለሚቀየር፣የሆክ ህግ በዚህ አካባቢ አማካይ እሴቱን መጠቀም ይችላል፡

$F_(ቁጥጥር አቫ.)=(kx_0+kx)/(2)=(k)/(2)(x_0+x)$

ከዚያም ሥራው (አቅጣጫዎች $ (F_ (ቁጥጥር av.)) ↖(→)$ እና $(∆x)↖(→)$ coincide) የሚለውን እውነታ ግምት ውስጥ በማስገባት እኩል ነው።

$A_(መቆጣጠሪያ)=(k)/(2)(x_0+x)(x_0-x)=(kx_0^2)/(2)-(kx^2)/(2)$

የመጨረሻው ፎርሙላ ቅርፅ በ$(F_(መቆጣጠሪያ av.)) ↖(→)$ እና $(∆x)↖(→)$ መካከል ባለው አንግል ላይ እንደማይመሰረት ማሳየት ይቻላል። የመለጠጥ ኃይሎች ሥራ በፀደይ መጀመሪያ እና በመጨረሻው ግዛቶች ላይ ባለው የፀደይ ለውጦች ላይ ብቻ የተመካ ነው።

ስለዚህ, የመለጠጥ ኃይል, ልክ እንደ የስበት ኃይል, ወግ አጥባቂ ኃይል ነው.

የኃይል ኃይል

ኃይል በሥራው ጥምርታ እና በተመረተበት ጊዜ የሚለካ አካላዊ መጠን ነው።

በሌላ አነጋገር, ኃይል በአንድ ጊዜ (በ SI - በ $ 1 $ s) ምን ያህል ስራ እንደሚሰራ ያሳያል.

ኃይል የሚወሰነው በቀመር ነው፡-

$N$ ሃይል በሆነበት፣ $A$ የሚሰራው በጊዜው $∆t$ ነው።

ከስራው ይልቅ $N=(A)/(∆t)$ በሚለው ቀመር በመተካት $A$ አገላለፁ $A=F|(∆r)↖(→)|cosα$፣ እናገኛለን፡-

$N=(ኤፍ|(∆r)↖(→)|cosα)/(∆t)=Fυcosα$

ኃይል ከኃይል እና የፍጥነት ቬክተር መጠኖች እና በእነዚህ ቬክተሮች መካከል ካለው አንግል ኮሳይን ምርት ጋር እኩል ነው።

በ SI ስርዓት ውስጥ ያለው ኃይል የሚለካው በዋት (W) ነው. አንድ ዋት ($1$ ዋ) $1$ J ሥራ በ$1$s የሚሰራበት፡ $1$ W$= 1$ J/s ኃይል ነው።

ይህ ክፍል የተሰየመው የመጀመሪያውን የእንፋሎት ሞተር በሠራው እንግሊዛዊው ፈጣሪ ጄ. ዋት (ዋት) ነው። ጄ ዋት ራሱ (1736-1819) የእንፋሎት ሞተር እና የፈረስ አፈፃፀምን ለማነፃፀር የሚያስችለውን የፈረስ ጉልበት (hp) ሌላ የኃይል አሃድ ተጠቅሟል። $= 735.5$ ዋ.

በቴክኖሎጂ ውስጥ ትላልቅ የኃይል አሃዶች ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ - ኪሎዋት እና ሜጋ ዋት: $1$ kW $= 1000$ W, $1$ MW $= 1000000$ W.

የኪነቲክ ጉልበት. የእንቅስቃሴ ጉልበት ለውጥ ህግ

አንድ አካል ወይም ብዙ መስተጋብር አካላት (የአካላት ስርዓት) ሥራ መሥራት ከቻሉ ኃይል አላቸው ይባላል።

"ኃይል" የሚለው ቃል (ከግሪክ ኢነርጂያ - ድርጊት, እንቅስቃሴ) በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል. ለምሳሌ በፍጥነት ሥራ መሥራት የሚችሉ ሰዎች ጉልበት ያላቸው፣ ከፍተኛ ጉልበት ያላቸው ይባላሉ።

በእንቅስቃሴ ምክንያት በሰውነት የተያዘው ጉልበት ኪኔቲክ ኢነርጂ ይባላል.

በአጠቃላይ የኃይል ፍቺ ላይ እንደተገለጸው፣ ስለ ኪነቲክ ኢነርጂ ማለት የምንችለው ኪኔቲክ ኢነርጂ የሚንቀሳቀስ አካል ሥራ የመሥራት ችሎታ ነው።

የጅምላ $m$ በፍጥነት በ$υ$ የሚንቀሳቀስ የሰውነት ጉልበት (kinetic energy) እናገኝ። የእንቅስቃሴው ጉልበት በእንቅስቃሴ ምክንያት ጉልበት ስለሆነ, ዜሮ ሁኔታው ​​ሰውነቱ በእረፍት ላይ የሚገኝበት ሁኔታ ነው. ለአንድ አካል የተሰጠውን ፍጥነት ለማዳረስ አስፈላጊ የሆነውን ሥራ ካገኘን በኋላ የእንቅስቃሴ ኃይሉን እናገኛለን።

ይህንን ለማድረግ የግዳጅ ቬክተሮች $F↖(→)$ እና መፈናቀል $∆r↖(→)$ ሲገጣጠሙ $∆r↖(→)$ በሚፈናቀሉበት አካባቢ ያለውን ስራ እናሰላ። በዚህ ሁኔታ ሥራው እኩል ነው

የት $∆x=∆r$

ለአንድ ነጥብ እንቅስቃሴ ከፍጥነት $α=const$ ጋር፣ የመፈናቀሉ አገላለጽ ቅጹ አለው፡-

$∆x=υ_1t+( at^2)/(2)፣$

የት $υ_1$ የመጀመሪያ ፍጥነት ነው።

የ$∆x$ን ከ$∆x=υ_1t+(at^2)/(2)$ በ$A=F·∆x$ ቀመር በመተካት እና የኒውተንን ሁለተኛ ህግ $F=ma$ በመጠቀም እናገኛለን፡-

$A=ma(υ_1t+(at^2)/(2))=(ማት)/(2)(2υ_1+አት)$

ፍጥነቱን በመጀመሪያዎቹ $υ_1$ እና በመጨረሻው የ$υ_2$ ፍጥነቶች $a=(υ_2-υ_1)/(t)$ እና በ$A=ma(υ_1t+(at^2)/(2)))=(ማት) በመተካት )/ (2)(2υ_1+ at)$ አለን፡

$A=(m(υ_2-υ_1))/(2)·(2υ_1+υ_2-υ_1)$

$A=(mυ_2^2)/(2)-(mυ_1^2)/(2)$

አሁን የመጀመሪያውን ፍጥነት ከዜሮ ጋር በማመሳሰል፡ $υ_1=0$፣ ለሆነ አገላለጽ እናገኛለን የእንቅስቃሴ ጉልበት;

$E_K=(mυ)/(2)=(p^2)/(2ሚ)$

ስለዚህ, የሚንቀሳቀስ አካል የእንቅስቃሴ ጉልበት አለው. ይህ ጉልበት የሰውነትን ፍጥነት ከዜሮ ወደ $υ$ ዋጋ ለመጨመር መደረግ ያለበት ስራ ጋር እኩል ነው።

ከ$E_K=(mυ)/(2)=(p^2)/(2ሚ)$ አካልን ከአንዱ ቦታ ወደ ሌላ ቦታ ለማንቀሳቀስ በሀይል የሚሰራው ስራ የኪነቲክ ኢነርጂ ለውጥ ጋር እኩል ነው።

$A=E_(K_2)-E_(K_1)=∆E_K$

እኩልነት $A=E_(K_2)-E_(K_1)=∆E_K$ ይገልፃል። በኪነቲክ ኢነርጂ ለውጥ ላይ ቲዎሪ.

የሰውነት ጉልበት ጉልበት ለውጥ(ቁሳቁስ ነጥብ) ለተወሰነ ጊዜ በሰውነት ላይ በሚሠራው ኃይል በዚህ ጊዜ ውስጥ ከተሰራው ሥራ ጋር እኩል ነው.

እምቅ ጉልበት

እምቅ ኃይል ማለት በተገናኙ አካላት ወይም በተመሳሳዩ የአካል ክፍሎች አንጻራዊ አቀማመጥ የሚወሰን ኃይል ነው።

ኢነርጂ ማለት የሰውነት ሥራን የመሥራት ችሎታ ተብሎ ስለሚገለጽ፣ እምቅ ኃይል በተፈጥሮው በአካላት አንጻራዊ አቀማመጥ ላይ በመመስረት በኃይል የሚሠራ ሥራ ተብሎ ይገለጻል። ይህ የስበት ኃይል $A=mgh_1-mgh_2=mgH$ እና የመለጠጥ ስራ ነው።

$A=(kx_0^2)/(2)-(kx^2)/(2)$

የሰውነት አቅም ያለው ኃይልከምድር ጋር በመገናኘት የዚህ አካል ክብደት $m$ ጋር እኩል የሆነ መጠን ይሉታል ነፃ ውድቀት $ g$ እና የሰውነት ቁመት $ h$ ከምድር ገጽ በላይ።

የመለጠጥ ጉድለት ያለበት አካል እምቅ ሃይል ከግማሹ የመለጠጥ (ግትርነት) የሰውነት መጠን $ k$ እና አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው ቅርጻቅር $∆l$ ጋር እኩል የሆነ እሴት ነው።

$E_p=(1)/(2) k∆l^2$

$E_p=mgh$ እና $E_p=(1)/(2)k∆l^2$ን ግምት ውስጥ በማስገባት የወግ አጥባቂ ኃይሎች (ስበት እና የመለጠጥ) ሥራ እንደሚከተለው ተገልጿል፡-

$A=E_(p_1)-E_(p_2)=-(E_(p_2)-E_(p_1))=-∆E_p$

ይህ ፎርሙላ ስለ እምቅ ኃይል አጠቃላይ ፍቺ እንድንሰጥ ያስችለናል።

የሥርዓት እምቅ ኃይል በአካላት አቀማመጥ ላይ የሚመረኮዝ መጠን ነው ፣ ሥርዓቱ ከመጀመሪያው ሁኔታ ወደ መጨረሻው ሁኔታ በሚሸጋገርበት ጊዜ ከስርዓቱ የውስጥ ወግ አጥባቂ ኃይሎች ሥራ ጋር እኩል ይሆናል ፣ በተቃራኒው ምልክት ተወስዷል.

በቀመር በቀኝ በኩል ያለው የመቀነስ ምልክት $A=E_(p_1)-E_(p_2)=-(E_(p_2)-E_(p_1))=-∆E_p$ ማለት ስራ በውስጥ ሃይሎች ሲሰራ ( ለምሳሌ, በ "ሮክ-ምድር" ስርዓት ውስጥ በስበት ኃይል ተጽእኖ ስር በመሬት ላይ ያሉ የመውደቅ አካላት, የስርዓቱ ኃይል ይቀንሳል. በስርዓተ-ፆታ ውስጥ የሚሰሩ ስራዎች እና ለውጦች ሁልጊዜ ተቃራኒ ምልክቶች አሏቸው.

ሥራ የሚወስነው እምቅ ኃይል ላይ ለውጥ ብቻ ስለሆነ፣ የኃይል ለውጥ ብቻ በመካኒኮች ውስጥ አካላዊ ትርጉም አለው። ስለዚህ የዜሮው የኃይል ደረጃ ምርጫ በዘፈቀደ እና በምቾት ግምት ውስጥ ብቻ የሚወሰን ነው, ለምሳሌ, ተጓዳኝ እኩልታዎችን የመጻፍ ቀላልነት.

የሜካኒካል ኃይል ለውጥ እና ጥበቃ ህግ

የስርዓቱ አጠቃላይ ሜካኒካል ኃይልየእንቅስቃሴው እና እምቅ ሃይሎች ድምር ይባላል፡-

በአካላት አቀማመጥ (እምቅ ኃይል) እና ፍጥነታቸው (የኪነቲክ ኃይል) ይወሰናል.

በኪነቲክ ኢነርጂ ቲዎሬም መሰረት እ.ኤ.አ.

$E_k-E_(k_1)=A_p+A_(pr)፣$

$A_p$ የአቅም ሃይሎች ስራ ሲሆን፣$A_(pr)$ እምቅ ያልሆኑ ሀይሎች ስራ ነው።

በምላሹ የኃይሎች ሥራ በመጀመሪያዎቹ $E_(p_1)$ እና በመጨረሻው የ$E_p$ ግዛቶች ውስጥ ካለው የሰውነት ጉልበት ልዩነት ጋር እኩል ነው። ይህንን ግምት ውስጥ በማስገባት, ለ መግለጫ እናገኛለን የሜካኒካል ኃይል ለውጥ ህግ;

$(E_k+E_p)-(E_(k_1)+E_(p_1))=A_(pr)$

የእኩልነት ግራው የጠቅላላው የሜካኒካል ኃይል ለውጥ ሲሆን የቀኝ ጎን ደግሞ እምቅ ያልሆኑ ኃይሎች ሥራ ነው.

ስለዚህ፣ የሜካኒካል ኃይል ለውጥ ህግይነበባል፡-

የስርዓቱ የሜካኒካል ሃይል ለውጥ የሁሉንም አቅም የሌላቸው ኃይሎች ሥራ ጋር እኩል ነው.

አቅም ያላቸው ኃይሎች ብቻ የሚሠሩበት ሜካኒካል ሥርዓት ወግ አጥባቂ ይባላል።

በወግ አጥባቂ ስርዓት $A_(pr) = 0$። ይህ የሚያመለክተው የሜካኒካል ኃይል ጥበቃ ህግ;

በተዘጋ ወግ አጥባቂ ስርዓት ውስጥ አጠቃላይ የሜካኒካል ኃይል ተጠብቆ ይቆያል (በጊዜ አይለወጥም)

$E_k+E_p=E_(k_1)+E_(p_1)$

የሜካኒካል ኢነርጂ ጥበቃ ህግ ከኒውተን የሜካኒክስ ህጎች የተገኘ ነው, እሱም ለቁስ ነጥቦች (ወይም ማክሮ ፓርቲሎች) ስርዓት ተፈጻሚ ነው.

ሆኖም፣ የሜካኒካል ሃይል ጥበቃ ህግም እንዲሁ የኒውተን ህጎች እራሳቸው ተግባራዊ በማይሆኑበት በማይክሮፓርተሎች ስርአት የሚሰራ ነው።

የሜካኒካል ኢነርጂ ጥበቃ ህግ የጊዜ እኩልነት ውጤት ነው.

የጊዜ ወጥነትበተመሳሳዩ የመጀመሪያ ሁኔታዎች ውስጥ የአካላዊ ሂደቶች መከሰት እነዚህ ሁኔታዎች በሚፈጠሩበት ጊዜ ላይ የተመካ አይደለም.

የጠቅላላ የሜካኒካል ኢነርጂ ጥበቃ ህግ ማለት በወግ አጥባቂ ስርዓት ውስጥ ያለው የኪነቲክ ሃይል ሲቀየር እምቅ ሃይሉ መቀየር አለበት ስለዚህም ድምራቸው ቋሚ ሆኖ ይቆያል። ይህ ማለት አንድን የኃይል አይነት ወደ ሌላ የመቀየር እድል ነው.

በተለያዩ የቁስ እንቅስቃሴ ዓይነቶች መሠረት የተለያዩ የኃይል ዓይነቶች ይቆጠራሉ-ሜካኒካል ፣ ውስጣዊ (የሰውነት ብዛት ማእከል እና እምቅ ኃይል ካለው የሞለኪውሎች ትርምስ እንቅስቃሴ የኪነቲክ ኃይል ድምር ጋር እኩል ነው። ሞለኪውሎች እርስ በርስ መስተጋብር), ኤሌክትሮ ማግኔቲክ, ኬሚካላዊ (ይህም የኤሌክትሮኖች እንቅስቃሴ kinetic ኃይል እና የኤሌክትሪክ አንዳቸው ከሌላው ጋር እና አቶሚክ ኒውክላይ ጋር ያላቸውን መስተጋብር ኃይል ያካትታል), ኑክሌር, ወዘተ. ኃይልን ወደ ተለያዩ ዓይነቶች መከፋፈል በጣም የዘፈቀደ ነው።

የተፈጥሮ ክስተቶች ብዙውን ጊዜ አንድ ዓይነት ኃይል ወደ ሌላ በመለወጥ አብሮ ይመጣል። ለምሳሌ, የተለያዩ ስልቶች ክፍሎች መጨናነቅ የሜካኒካል ኃይልን ወደ ሙቀት መለወጥ, ማለትም. ውስጣዊ ጉልበት.በሙቀት ሞተሮች ውስጥ, በተቃራኒው, ውስጣዊ ኃይል ወደ ሜካኒካል ኃይል ይቀየራል; በ galvanic ሕዋሳት ውስጥ የኬሚካል ኃይል ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል ይለወጣል, ወዘተ.

በአሁኑ ጊዜ የኃይል ጽንሰ-ሐሳብ የፊዚክስ መሠረታዊ ጽንሰ-ሐሳቦች አንዱ ነው. ይህ ጽንሰ-ሀሳብ አንድን የእንቅስቃሴ አይነት ወደ ሌላ የመቀየር ሀሳብ ጋር በማይነጣጠል ሁኔታ የተያያዘ ነው.

በዘመናዊ ፊዚክስ ውስጥ የኃይል ጽንሰ-ሀሳብ የተቀረፀው በዚህ መንገድ ነው-

ኢነርጂ የሁሉም የቁስ ዓይነቶች እንቅስቃሴ እና መስተጋብር አጠቃላይ የቁጥር መለኪያ ነው። ኢነርጂ ከምንም ነገር አይታይም እና አይጠፋም, ከአንድ ቅጽ ወደ ሌላ ብቻ ሊንቀሳቀስ ይችላል. የኃይል ጽንሰ-ሐሳብ ሁሉንም የተፈጥሮ ክስተቶች ያገናኛል.

ቀላል ዘዴዎች. ሜካኒዝም ውጤታማነት

ቀላል ዘዴዎች በሰውነት ላይ የሚተገበሩትን ኃይሎች መጠን ወይም አቅጣጫ የሚቀይሩ መሳሪያዎች ናቸው.

በትንሽ ጥረት ትላልቅ ሸክሞችን ለማንቀሳቀስ ወይም ለማንሳት ያገለግላሉ. እነዚህም ሊቨር እና ዝርያዎቹ - ብሎኮች (ተንቀሳቃሽ እና ቋሚ) ፣ በሮች ፣ ዝንባሌ ያለው አውሮፕላን እና ዝርያዎቹ - ሽብልቅ ፣ ስኪው ፣ ወዘተ.

የሊቨር ክንድ። የአጠቃቀም ደንብ

ሊቨር በቋሚ ድጋፍ ዙሪያ መሽከርከር የሚችል ግትር አካል ነው።

የመተዳደሪያ ደንብ እንዲህ ይላል:

በእሱ ላይ የተተገበሩት ኃይሎች ከእጃቸው ጋር የተገላቢጦሽ ከሆኑ አንድ ሊቨር ሚዛናዊ ነው፡-

$(F_2)/(F_1)=(l_1)/(l_2)$

ከቀመር $(F_2)/(F_1)=(l_1)/(l_2)$፣ የተመጣጠነ ንብረትን በእሱ ላይ በመተግበር (የተመጣጣኝ ጽንፈኛ ቃላቶች ውጤት ከመካከለኛው ውሎች ውጤት ጋር እኩል ነው)፣ እኛ የሚከተለውን ቀመር ማግኘት ይችላል:

ነገር ግን $F_1l_1=M_1$ ሜንሻውን በሰዓት አቅጣጫ ለመዞር የሚገፋፋበት የሀይል ጊዜ ሲሆን $F_2l_2=M_2$ ደግሞ ሜንሻውን በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ ለማዞር የሚሞከርበት የሃይል ጊዜ ነው። ስለዚህ፣ $M_1=M_2$፣ ይህም መረጋገጥ ያለበት ነው።

ማንሻ በጥንት ጊዜ በሰዎች ጥቅም ላይ መዋል ጀመረ። በእሱ እርዳታ በጥንቷ ግብፅ ፒራሚዶች በሚገነቡበት ጊዜ ከባድ የድንጋይ ንጣፎችን ማንሳት ተችሏል. ያለ ጉልበት ይህ የሚቻል አይሆንም። ለነገሩ ለምሳሌ 147$ ሜትር ከፍታ ላለው የቼፕስ ፒራሚድ ግንባታ ከሁለት ሚሊዮን በላይ የድንጋይ ጡቦች ጥቅም ላይ ውለው ትንሹ 2.5$ ቶን ይመዝን ነበር!

በአሁኑ ጊዜ ማንሻዎች በምርት ውስጥ (ለምሳሌ ክሬኖች) እና በዕለት ተዕለት ሕይወት (መቀስ ፣ ሽቦ መቁረጫዎች ፣ ሚዛኖች) በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ።

ቋሚ እገዳ

የአንድ ቋሚ ብሎክ እርምጃ እኩል ክንድ ካለው የሊቨር እርምጃ ጋር ተመሳሳይ ነው፡ $l_1=l_2=r$። የተተገበረው ኃይል $F_1$ ከጭነቱ $F_2$ ጋር እኩል ነው፣ እና የተመጣጠነ ሁኔታው፡-

ቋሚ እገዳየኃይል መጠኑን ሳይቀይሩ የኃይሉን አቅጣጫ መቀየር ሲፈልጉ ጥቅም ላይ ይውላል.

የሚንቀሳቀስ እገዳ

የሚንቀሳቀሰው ብሎክ ከሊቨር ጋር ተመሳሳይ ነው የሚሰራው፣ እጆቹም፦ $l_2=(l_1)/(2)=r$ ናቸው። በዚህ ሁኔታ, የተመጣጠነ ሁኔታው ​​ቅጹ አለው:

$F_1$ የሚተገበር ሃይል በሆነበት፣ $F_2$ ጭነቱ ነው። የሚንቀሳቀሰው ብሎክ መጠቀም በጥንካሬው ውስጥ ድርብ ትርፍ ይሰጣል።

የፑሊ ማንሳት (የማገድ ስርዓት)

የተለመደው ሰንሰለት ማንጠልጠያ $n$ ተንቀሳቃሽ እና $n$ ቋሚ ብሎኮችን ያካትታል። እሱን መጠቀም በ$2n$ ጊዜ ጥንካሬ ትርፍ ያስገኛል።

$F_1=(F_2)/(2n)$

የኃይል ሰንሰለት ማንሳት n ተንቀሳቃሽ እና አንድ ቋሚ እገዳን ያካትታል. የሃይል ፑሊ አጠቃቀም በ$2^n$ ጊዜ ጥንካሬ ትርፍ ያስገኛል፡-

$F_1=(F_2)/(2^n)$

ስከር

ጠመዝማዛ ዘንበል ያለ አውሮፕላን በዘንግ ዙሪያ የቆሰለ ነው።

በፕሮፕለር ላይ ለሚሰሩ ኃይሎች ሚዛናዊ ሁኔታው ​​​​ቅርጽ አለው:

$F_1=(F_2ሰ)/(2πr)=F_2tgα፣ F_1=(F_2ሰ)/(2πR)$

$F_1$ በፕሮፐለር ላይ የሚተገበረው የውጭ ሃይል ሲሆን ከዘንጉ በ$R$ ርቀት ላይ ይሰራል። $F_2$ በፕሮፐለር ዘንግ አቅጣጫ የሚሠራ ኃይል ነው; $ h$ - የፕሮፕለር ዝርግ; $r$ አማካይ ክር ራዲየስ ነው; $α$ የክርው የማዘንበል አንግል ነው። $R$ በ$F_1$ ኃይል ብሎኑን የሚሽከረከርበት የሊቨር (መፍቻ) ርዝመት ነው።

ቅልጥፍና

የውጤታማነት (ውጤታማነት) የጠቃሚ ስራ ጥምርታ ለሁሉም ወጪ ስራ ነው።

ቅልጥፍና ብዙውን ጊዜ እንደ መቶኛ ይገለጻል እና በግሪክ ፊደል $η$ ("ይህ") ይገለጻል፡

$η=(A_p)/(A_3)·100%$

$A_n$ ጠቃሚ ስራ በሆነበት፣ $A_3$ ሁሉም ወጪ የተደረገበት ስራ ነው።

ጠቃሚ ሥራ ሁል ጊዜ አንድ ሰው አንድ ወይም ሌላ ዘዴን በመጠቀም የሚያወጣውን አጠቃላይ ሥራ አንድ አካል ብቻ ይይዛል።

የተከናወነው ሥራ በከፊል የግጭት ኃይሎችን ለማሸነፍ ነው. ከ$A_3 > A_n$ ጀምሮ፣ ውጤታማነቱ ሁልጊዜ ከ$1$ (ወይም $.) ያነሰ ነው።< 100%$).

በዚህ እኩልነት ውስጥ ያሉት እያንዳንዱ ስራዎች እንደ ተጓዳኝ ኃይል እና የተጓዘበት ርቀት ውጤት ሊገለጹ ስለሚችሉ፣ በሚከተለው መልኩ እንደገና ሊፃፍ ይችላል፡-$F_1s_1≈F_2s_2$።

ይህን ተከትሎ ነው። በስልጣን ላይ ባለው ዘዴ በማሸነፍ በመንገዱ ላይ ተመሳሳይ ጊዜዎችን እናጣለን, እና በተቃራኒው. ይህ ህግ የሜካኒክስ ወርቃማ ህግ ተብሎ ይጠራል.

የሜካኒክስ ወርቃማው ህግ ግምታዊ ህግ ነው, ምክንያቱም ጥቅም ላይ የዋሉትን የመሳሪያዎች ክፍሎች ግጭትን እና ክብደትን የማሸነፍ ስራን ከግምት ውስጥ አያስገባም. ቢሆንም, ማንኛውም ቀላል ዘዴ አሠራር በመተንተን ረገድ በጣም ጠቃሚ ሊሆን ይችላል.

ስለዚህ, ለምሳሌ, ለዚህ ደንብ ምስጋና ይግባውና, ወዲያውኑ ማለት እንችላለን በምስሉ ላይ የሚታየው ሰራተኛ, ጭነቱን በ $ 10 $ ሴ.ሜ ለማንሳት በድርብ ትርፍ, የሊቨር ተቃራኒውን ጫፍ በ 20 ዶላር ዝቅ ማድረግ አለበት. $ ሴሜ

የአካል ክፍሎች ግጭት. የመለጠጥ እና የማይነጣጠሉ ተጽእኖዎች

የፍጥነት እና የሜካኒካል ኃይል ጥበቃ ህጎች ከግጭት በኋላ የአካልን እንቅስቃሴ ችግር ለመፍታት ያገለግላሉ-ከግጭቱ በፊት ከሚታወቁ ግፊቶች እና ኃይሎች ፣ ከግጭቱ በኋላ የእነዚህ መጠኖች እሴቶች ይወሰናሉ። የመለጠጥ እና የመለጠጥ ተፅእኖዎችን ጉዳዮችን እንመልከት ።

ተፅዕኖ ፍፁም ኢላስቲክ ተብሎ ይጠራል, ከዚያ በኋላ አካላት በተወሰነ ፍጥነት የሚንቀሳቀስ አንድ አካል ይመሰርታሉ. የኋለኛው የፍጥነት ችግር ከግጭቱ በፊት እና በኋላ በጅምላ $m_1$ እና $m_2$ (ስለ ሁለት አካላት እየተነጋገርን ከሆነ) የአካላት ስርዓት ሞመንተምን የመጠበቅ ህግን በመጠቀም ተፈትቷል ።

$m_1(υ_1)↖(→)+m_2(υ_2)↖(→)=(m_1+m_2)υ↖(→)$

የሰውነት ጉልበት በማይለዋወጥ ተጽዕኖ ወቅት የሚፈጠረው ጉልበት ያልተጠበቀ መሆኑ ግልጽ ነው (ለምሳሌ ለ$(υ_1)↖(→)=-(υ_2)↖(→)$ እና $m_1=m_2$ ከዜሮ ጋር እኩል ይሆናል። ከተጽዕኖው በኋላ).

የግፊቶች ድምር ብቻ ሳይሆን የተፅእኖ አካላት የኪነቲክ ሃይሎች ድምርም የሚጠበቅበት ተፅእኖ ፍፁም የላስቲክ ይባላል።

ፍፁም ለሚለጠጥ ተጽእኖ፣ የሚከተሉት እኩልታዎች ልክ ናቸው፡

$m_1(υ_1)↖(→)+m_2(υ_2)↖(→)=m_1(υ"_1)↖(→)+m_2(υ"_2)↖(→);$

$(m_(1)υ_1^2)/(2)+(m_(2)υ_2^2)/(2)=(m_1(υ"_1)^2)/(2)+(m_2(υ"_2) )^2)/(2)$

$m_1፣ m_2$ የኳሶች ብዛት፣ $υ_1፣ υ_2$ ከውጤቱ በፊት የኳሶች ፍጥነቶች ሲሆኑ፣ $υ"_1፣ υ"_2$ ከተፅዕኖው በኋላ የኳሶች ፍጥነቶች ናቸው።

በክላሲካል ሜካኒክስ ውስጥ ሁለት የጥበቃ ህጎች አሉ-የሞመንተም ጥበቃ ህግ እና የኃይል ጥበቃ ህግ።

የሰውነት ግፊት

የፍጥነት ጽንሰ-ሐሳብ በመጀመሪያ አስተዋወቀው በአንድ ፈረንሳዊ የሂሳብ ሊቅ፣ የፊዚክስ ሊቅ እና መካኒክ ነው። እና ፈላስፋው ዴካርት, እሱም ግፊትን ጠራ የእንቅስቃሴ መጠን .

ከላቲን "ግፊት" እንደ "ግፋ, ተንቀሳቀስ" ተተርጉሟል.

የሚንቀሳቀስ ማንኛውም አካል ጉልበት አለው።

እስቲ አንድ ጋሪ ቆሞ እናስብ። ፍጥነቱ ዜሮ ነው። ነገር ግን ጋሪው መንቀሳቀስ እንደጀመረ ፍጥነቱ ዜሮ አይሆንም። ፍጥነቱ ሲቀየር መለወጥ ይጀምራል.

የቁሳቁስ ነጥብ ሞመንተም ፣ ወይም የእንቅስቃሴ መጠን - ከነጥብ ብዛት እና ከፍጥነቱ ምርት ጋር እኩል የሆነ የቬክተር መጠን። የነጥቡ ሞመንተም ቬክተር አቅጣጫ ከፍጥነት ቬክተር አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል።

ስለ ጠንካራ አካላዊ አካል እየተነጋገርን ከሆነ, የእንደዚህ አይነት አካል ሞመንተም የዚህ አካል እና የጅምላ ማእከል ፍጥነት ይባላል.

የሰውነትን ፍጥነት እንዴት ማስላት ይቻላል? አንድ ሰው አካል ብዙ ቁሳዊ ነጥቦችን ወይም የቁሳዊ ነጥቦችን ሥርዓት ያቀፈ እንደሆነ መገመት ይችላል።

ከሆነ - የአንድ ቁሳዊ ነጥብ ግፊት ፣ ከዚያ የቁስ ነጥቦች ስርዓት ግፊት

ያውና, የቁሳቁስ ነጥቦች ስርዓት ፍጥነት በስርዓቱ ውስጥ የተካተቱት የሁሉም ቁሳዊ ነጥቦች ቅጽበት የቬክተር ድምር ነው። የእነዚህ ነጥቦች ብዛት እና ፍጥነታቸው ውጤት ጋር እኩል ነው.

በአለምአቀፍ የዩኒቶች ሲስተም (SI) ውስጥ ያለው የግፊት አሃድ በሴኮንድ ኪሎ-ሜትሮች (ኪግ ሜትር / ሰከንድ) ነው።

የግፊት ኃይል

በመካኒኮች ውስጥ በሰውነት እና በኃይል ፍጥነት መካከል የቅርብ ግንኙነት አለ. እነዚህ ሁለት መጠኖች በተጠራው መጠን የተገናኙ ናቸው የኃይል ግፊት .

ቋሚ ኃይል በሰውነት ላይ የሚሠራ ከሆነኤፍ በተወሰነ ጊዜ ውስጥ ቲ , ከዚያም በኒውተን ሁለተኛ ህግ መሰረት

ይህ ፎርሙላ በሰውነት ላይ በሚሠራው ኃይል መካከል ያለውን ግንኙነት ያሳያል, የዚህ ኃይል ተግባር ጊዜ እና የሰውነት ፍጥነት ለውጥ.

በሰውነት ላይ ከሚሠራው ኃይል ምርት ጋር እኩል የሆነው መጠን እና የሚሠራበት ጊዜ ይባላል የኃይል ግፊት .

ከሥርዓተ-ሒሳቡ እንደምናየው የኃይሉ ግፊት በሰውነት ግፊቶች ውስጥ በመጀመሪያ እና በመጨረሻው ጊዜ ውስጥ ካለው ልዩነት ወይም ከተወሰነ ጊዜ ውስጥ የስሜታዊነት ለውጥ ጋር እኩል ነው።

የኒውተን ሁለተኛ ህግ በሞመንተም ቅርፅ እንደሚከተለው ተዘጋጅቷል፡- በሰውነት ውስጥ ያለው ለውጥ በእሱ ላይ ከሚሠራው ኃይል ፍጥነት ጋር እኩል ነው። ኒውተን ራሱ ህጉን የቀረፀው በዚህ መንገድ ነው መባል አለበት።

የግዳጅ ግፊት እንዲሁ የቬክተር ብዛት ነው።

የፍጥነት ጥበቃ ህግ ከኒውተን ሶስተኛ ህግ ይከተላል።

ይህ ህግ የሚሠራው በተዘጋ፣ ወይም በተናጥል፣ በአካላዊ ሥርዓት ውስጥ ብቻ እንደሆነ መታወስ አለበት። የተዘጋ ስርዓት አካላት እርስ በርስ ብቻ የሚገናኙበት እና ከውጭ አካላት ጋር የማይገናኙበት ስርዓት ነው.

እስቲ የሁለት አካላዊ አካላት የተዘጋ ሥርዓት በዓይነ ሕሊናህ ይታይህ። የአካላት መስተጋብር ኃይሎች ውስጣዊ ኃይሎች ይባላሉ.

ለመጀመሪያው አካል የኃይል ግፊት እኩል ነው

በኒውተን ሶስተኛው ህግ መሰረት በአካላት ላይ በሚያደርጉት መስተጋብር ውስጥ የሚሰሩ ሀይሎች በመጠን እና በአቅጣጫ ተቃራኒዎች ናቸው.

ስለዚህ, ለሁለተኛው አካል የኃይሉ ፍጥነት እኩል ነው

በቀላል ስሌቶች የፍጥነት ጥበቃ ህግን የሂሳብ መግለጫ እናገኛለን-

የት ሜ 1 እና ሜ 2 - የሰውነት ብዛት;

v 1 እና v 2 - ከመስተጋብር በፊት የአንደኛ እና የሁለተኛ አካላት ፍጥነቶች ፣

ቁ 1" እና v 2" – ከግንኙነት በኋላ የመጀመሪያዎቹ እና የሁለተኛው አካላት ፍጥነቶች .

ገጽ 1 = ሜትር 1 · ቁ 1 - ከመስተጋብር በፊት የመጀመሪያው አካል ፍጥነት;

p 2 = m 2 · v 2 - ከመስተጋብር በፊት የሁለተኛው አካል ፍጥነት;

p 1 "= m 1 · ቁ 1" - ከግንኙነት በኋላ የመጀመሪያው አካል ፍጥነት;

p 2 "= m 2 · ቁ 2" - ከግንኙነት በኋላ የሁለተኛው አካል ፍጥነት;

ያውና

ገጽ 1 + ገጽ 2 = ገጽ 1" + ገጽ 2"

በተዘጋ ስርዓት ውስጥ አካላት ግፊቶችን ብቻ ይለዋወጣሉ። እና የእነዚህ አካላት ከግንኙነታቸው በፊት ያለው የቬክተር ድምር ከግንኙነታቸው በኋላ ካለው የቬክተር ድምር ጋር እኩል ነው።

ስለዚህ፣ ሽጉጡን በመተኮስ ምክንያት፣ የጠመንጃው ፍጥነት እና የጥይት ፍጥነት ይቀየራል። ነገር ግን ከመተኮሱ በፊት የጠመንጃው ግፊት እና በውስጡ ያለው ጥይት ድምር ከጠመንጃው ግፊቶች እና ከተኩስ በኋላ ከሚበር ጥይት ጋር እኩል ይሆናል።

መድፍ ሲተኮስ ማፈግፈግ አለ። ፕሮጀክቱ ወደ ፊት ይበርዳል, እና ሽጉጡ ራሱ ወደ ኋላ ይንከባለል. ፕሮጀክቱ እና ሽጉጥ የፍጥነት ጥበቃ ህግ የሚሠራበት የተዘጋ ስርዓት ነው።

የእያንዳንዱ አካል ፍጥነት በተዘጋ ስርዓት ውስጥ እርስ በርስ ባላቸው ግንኙነት ምክንያት ሊለወጥ ይችላል. ግን በተዘጋ ስርዓት ውስጥ የተካተቱት የአካል ክፍሎች ግፊቶች የቬክተር ድምር አይለወጥም ፣ እነዚህ አካላት በጊዜ ሂደት ሲገናኙ ፣ ማለትም በቋሚነት ይቆያል. ያ ነው ነገሩ የፍጥነት ጥበቃ ህግ.

የበለጠ በትክክል ፣ የፍጥነት ጥበቃ ህግ እንደሚከተለው ተዘጋጅቷል ። በእሱ ላይ የሚሠሩ የውጭ ኃይሎች ከሌሉ ወይም የእነሱ የቬክተር ድምር ከዜሮ ጋር እኩል ከሆነ የሁሉም የተዘጋ ስርዓት አካላት ግፊቶች የቬክተር ድምር ቋሚ እሴት ነው።

የአካላት ስርዓት ግስጋሴ ሊለወጥ የሚችለው በስርዓቱ ላይ በሚወስዱት የውጭ ኃይሎች እርምጃ ብቻ ነው። እና ከዚያ የፍጥነት ጥበቃ ህግ ተግባራዊ አይሆንም።

በተፈጥሮ ውስጥ የተዘጉ ስርዓቶች እንደሌሉ መነገር አለበት. ነገር ግን, የውጭ ኃይሎች ድርጊት ጊዜ በጣም አጭር ከሆነ, ለምሳሌ, ፍንዳታ, በጥይት, ወዘተ ጊዜ, ከዚያም በዚህ ሁኔታ ውስጥ ውጫዊ ኃይሎች ሥርዓት ላይ ተጽዕኖ ችላ ነው, እና ስርዓቱ ራሱ እንደ ዝግ ይቆጠራል.

በተጨማሪም የውጭ ኃይሎች በስርአቱ ላይ የሚሠሩ ከሆነ ግን ከአስተባባሪ መጥረቢያዎች በአንዱ ላይ ያላቸው ትንበያ ድምር ዜሮ ነው (ማለትም ኃይሎች በዚህ ዘንግ አቅጣጫ ሚዛናዊ ናቸው) ከዚያም የፍጥነት ጥበቃ ህግ ይሟላል. በዚህ አቅጣጫ.

የፍጥነት ጥበቃ ህግም ይባላል የፍጥነት ጥበቃ ህግ .

የሞመንተም ጥበቃ ህግ አተገባበር በጣም አስደናቂው ምሳሌ የጄት እንቅስቃሴ ነው።

የጄት ማበረታቻ

Reactive motion በተወሰነ ፍጥነት የተወሰነው ክፍል ከእሱ ሲነጠል የሚፈጠረው የሰውነት እንቅስቃሴ ነው። አካሉ ራሱ በተቃራኒው የሚመራ ግፊት ይቀበላል.

በጣም ቀላሉ የጄት ፕሮፐልሽን ምሳሌ አየር የሚወጣበት ፊኛ በረራ ነው። ፊኛ ብንነፋ እና ከለቀቅነው ከአየር ከሚወጣው አየር እንቅስቃሴ በተቃራኒ አቅጣጫ መብረር ይጀምራል።

በተፈጥሮ ውስጥ የጄት መነሳሳት ምሳሌ ከእብድ ኪያር ፍሬ በሚፈነዳበት ጊዜ ፈሳሽ መለቀቅ ነው። በተመሳሳይ ጊዜ ዱባው ራሱ ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ ይበርራል።

ጄሊፊሽ፣ ቺትልፊሽ እና ሌሎች የጠለቀ ባህር ነዋሪዎች ውሃ ውስጥ ወስደው ወደ ውጭ በመወርወር ይንቀሳቀሳሉ።

የጄት ግፊት በፍጥነት ጥበቃ ህግ ላይ የተመሰረተ ነው። የጄት ሞተር ያለው ሮኬት በሚንቀሳቀስበት ጊዜ በነዳጅ ማቃጠል ምክንያት አንድ ጄት ፈሳሽ ወይም ጋዝ ከአፍንጫው ውስጥ እንደሚወጣ እናውቃለን ( የጄት ዥረት ). ከኤንጂኑ ከሚወጣው ንጥረ ነገር ጋር ባለው ግንኙነት ምክንያት. ምላሽ ሰጪ ኃይል . ሮኬቱ ከተፈጠረው ንጥረ ነገር ጋር አብሮ የተዘጋ ስርዓት ስለሆነ የእንደዚህ አይነት ስርዓት ፍጥነት በጊዜ አይለወጥም.

አጸፋዊ ኃይል የሚመነጨው የስርዓቱ ክፍሎች ብቻ መስተጋብር ነው። የውጭ ኃይሎች በመልክቱ ላይ ምንም ተጽእኖ አይኖራቸውም.

ሮኬቱ መንቀሳቀስ ከመጀመሩ በፊት የሮኬቱ ግፊት እና የነዳጁ ድምር ዜሮ ነበር። በዚህ ምክንያት፣ በሞመንተም ጥበቃ ህግ መሰረት፣ ሞተሮቹ ከተከፈቱ በኋላ፣ የእነዚህ ግፊቶች ድምርም ዜሮ ነው።

የሮኬቱ ብዛት የት አለ

የጋዝ ፍሰት መጠን

የሮኬት ፍጥነት መቀየር

∆ኤም.ኤፍ - የነዳጅ ፍጆታ

ሮኬቱ ለተወሰነ ጊዜ ሰርቷል እንበል ቲ .

የእኩልታውን ሁለቱንም ጎኖች በማካፈል ∆ ቲ, የሚለውን አባባል እናገኛለን

በኒውተን ሁለተኛ ህግ መሰረት ምላሽ ሰጪ ሃይል እኩል ነው።

የምላሽ ኃይል ወይም የጄት ግፊት የጄት ሞተሩን እንቅስቃሴ እና ከእሱ ጋር የተያያዘውን ነገር ከጄት ዥረቱ አቅጣጫ በተቃራኒ አቅጣጫ መንቀሳቀስን ያረጋግጣል።

የጄት ሞተሮች በዘመናዊ አውሮፕላኖች እና በተለያዩ ሚሳኤሎች፣ ወታደራዊ፣ ጠፈር ወዘተ.

ግፊት(የእንቅስቃሴ ብዛት) የሰውነት አካላዊ የቬክተር ብዛት ነው፣ እሱም የአካላት የትርጉም እንቅስቃሴ መጠናዊ ባህሪ ነው። ግፊቱ ተወስኗል አር. የአንድ አካል ሞመንተም ከሰውነት ብዛት እና ፍጥነቱ ውጤት ጋር እኩል ነው ፣ ማለትም በቀመርው ይሰላል፡-

የግፊት ቬክተር አቅጣጫ ከሰውነት የፍጥነት ቬክተር አቅጣጫ ጋር ይዛመዳል (ወደ ትራጀክተሩ የሚመራ ታንጀንት)። የግፊት አሃዱ ኪግ∙m/s ነው።

የአካላት ስርዓት አጠቃላይ ፍጥነትእኩል ነው። ቬክተርበስርዓቱ ውስጥ ያሉ የሁሉም አካላት ግፊቶች ድምር;

የአንድ አካል ፍጥነት ለውጥበቀመር ይገኛል (በመጨረሻው እና በመነሻ ግፊቶች መካከል ያለው ልዩነት ቬክተር መሆኑን ልብ ይበሉ)

የት፡ ገጽ n - በመጀመሪያ ጊዜ የሰውነት ግፊት ፣ ገጽ k - ወደ መጨረሻው. ዋናው ነገር የመጨረሻዎቹን ሁለት ጽንሰ-ሐሳቦች ግራ መጋባት አይደለም.

ፍፁም የመለጠጥ ተጽእኖ- በግጭት ፣ በአካለ ስንኩልነት ፣ ወዘተ ምክንያት የኃይል ኪሳራዎችን ከግምት ውስጥ ያላስገባ የተፅዕኖ ረቂቅ ሞዴል። ከቀጥታ ግንኙነት በስተቀር ሌሎች ግንኙነቶች ግምት ውስጥ አይገቡም. በቋሚ ወለል ላይ ፍጹም የመለጠጥ ተፅእኖ ካለው ፣ ከተፅዕኖው በኋላ ያለው የፍጥነት ፍጥነት ከግጭቱ በፊት ካለው የፍጥነት መጠን ጋር እኩል ነው ፣ ማለትም ፣ የግፊቱ መጠን አይቀየርም። የእሱ አቅጣጫ ብቻ ሊለወጥ ይችላል. በዚህ ሁኔታ, የክስተቱ አንግል ከማንፀባረቅ አንግል ጋር እኩል ነው.

ፍጹም የማይበገር ተጽዕኖ- ድብደባ, በዚህም ምክንያት አካላት ተገናኝተው ተጨማሪ እንቅስቃሴያቸውን እንደ አንድ አካል ይቀጥላሉ. ለምሳሌ የፕላስቲን ኳስ በማንኛውም ገጽ ላይ ሲወድቅ እንቅስቃሴውን ሙሉ በሙሉ ያቆማል፤ ሁለት መኪኖች ሲጋጩ አውቶማቲክ ማጣመሪያው ነቅቷል እና እነሱም አብረው መሄዳቸውን ይቀጥላሉ ።

የፍጥነት ጥበቃ ህግ

አካላት ሲገናኙ የአንድ አካል ግፊት በከፊል ወይም ሙሉ በሙሉ ወደ ሌላ አካል ሊተላለፍ ይችላል. የአካላት ስርዓት ከሌሎች አካላት በውጫዊ ኃይሎች ካልተተገበረ, እንዲህ ዓይነቱ ሥርዓት ይባላል ዝግ.

በተዘጋ ስርዓት ውስጥ በስርዓቱ ውስጥ የተካተቱት የሁሉም አካላት ግፊቶች የቬክተር ድምር ለማንኛውም የዚህ ስርዓት አካላት እርስ በእርስ መስተጋብር ይቆያል። ይህ መሰረታዊ የተፈጥሮ ህግ ይባላል የፍጥነት ጥበቃ ህግ (LCM). ውጤቱም የኒውተን ህጎች ናቸው። የኒውተን ሁለተኛ ህግ በሞተም መልክ እንደሚከተለው ሊፃፍ ይችላል፡-

ከዚህ ቀመር እንደሚከተለው በአካላት ስርዓት ላይ የሚሠራ የውጭ ሃይል ከሌለ ወይም የውጪ ሃይሎች እርምጃ የሚካካስ ከሆነ (የውጤቱ ሃይል ዜሮ ከሆነ) የፍጥነት ለውጥ ዜሮ ነው ይህም ማለት አጠቃላይ ሞመንተም ማለት ነው. ስርዓቱ ተጠብቆ ይቆያል;

በተመሳሳይም አንድ ሰው በተመረጠው ዘንግ ላይ ያለውን የኃይል ትንበያ ወደ ዜሮ እኩልነት ሊያመጣ ይችላል. የውጭ ኃይሎች በአንደኛው መጥረቢያ ላይ ብቻ የማይሠሩ ከሆነ ፣ በዚህ ዘንግ ላይ ያለው የፍጥነት ትንበያ ተጠብቆ ይቆያል ፣ ለምሳሌ-

ለሌሎች አስተባባሪ መጥረቢያዎች ተመሳሳይ መዝገቦች ሊደረጉ ይችላሉ። በአንድ ወይም በሌላ መንገድ ፣ ግፊቶቹ እራሳቸው ሊለወጡ እንደሚችሉ መረዳት ያስፈልግዎታል ፣ ግን በቋሚነት የሚቀረው የእነሱ ድምር ነው። የፍጥነት ጥበቃ ሕግ በብዙ ጉዳዮች ላይ የተግባር ኃይሎች እሴቶች በማይታወቁበት ጊዜ እንኳን የተገናኙ አካላትን ፍጥነት ለማግኘት ያስችላል።

የፍጥነት ትንበያን በማስቀመጥ ላይ

ሁኔታዎች የሚቻሉት የፍጥነት ጥበቃ ህግ በከፊል ብቻ ሲረካ ማለትም ወደ አንድ ዘንግ ላይ ሲዘረጋ ብቻ ነው። አንድ ኃይል በሰውነት ላይ የሚሠራ ከሆነ ፍጥነቱ አልተጠበቀም። ነገር ግን በዚህ ዘንግ ላይ ያለው የኃይል ትንበያ ከዜሮ ጋር እኩል እንዲሆን ሁልጊዜ ዘንግ መምረጥ ይችላሉ. ከዚያም በዚህ ዘንግ ላይ ያለው የግፊት ትንበያ ይጠበቃል. እንደ አንድ ደንብ, ይህ ዘንግ ሰውነቱ በሚንቀሳቀስበት ወለል ላይ ይመረጣል.

ሁለገብ የ FSI ጉዳይ። የቬክተር ዘዴ

አካላት በአንድ ቀጥተኛ መስመር ላይ በማይንቀሳቀሱበት ጊዜ በአጠቃላይ ሁኔታ የፍጥነት ጥበቃ ህግን ተግባራዊ ለማድረግ ከችግሩ ጋር በተያያዙ ሁሉም አስተባባሪ መጥረቢያዎች ላይ መግለጽ አስፈላጊ ነው. ነገር ግን የቬክተር ዘዴን ከተጠቀሙ እንዲህ ያለውን ችግር መፍታት በጣም ቀላል ሊሆን ይችላል. ጥቅም ላይ የሚውለው ከአካሉ ውስጥ አንዱ ከጉዳቱ በፊት ወይም በኋላ እረፍት ላይ ከሆነ ነው. ከዚያ የፍጥነት ጥበቃ ህግ ከሚከተሉት መንገዶች በአንዱ ይፃፋል-

ቬክተሮችን ለመጨመር ከህጎች ውስጥ በእነዚህ ቀመሮች ውስጥ ያሉት ሶስት ቬክተሮች ሶስት ማዕዘን መፍጠር አለባቸው. ለሦስት ማዕዘኖች የኮሳይን ቲዎሬም ተግባራዊ ይሆናል።

• ተመለስ
• ወደፊት

በፊዚክስ እና በሂሳብ ለሲቲ እንዴት በተሳካ ሁኔታ መዘጋጀት ይቻላል?

በፊዚክስ እና በሂሳብ ለሲቲ በተሳካ ሁኔታ ለመዘጋጀት ከሌሎች ነገሮች በተጨማሪ ሶስት በጣም አስፈላጊ ሁኔታዎችን ማሟላት አስፈላጊ ነው.

1. ሁሉንም ርዕሶች አጥኑ እና በዚህ ጣቢያ ላይ ባሉ የትምህርት ቁሳቁሶች ውስጥ የተሰጡ ሁሉንም ፈተናዎች እና ስራዎችን ያጠናቅቁ። ይህንን ለማድረግ, ምንም ነገር አያስፈልገዎትም, ማለትም በየቀኑ ከሶስት እስከ አራት ሰአታት ለ CT በፊዚክስ እና በሂሳብ ለመዘጋጀት, ቲዎሪ በማጥናት ችግሮችን መፍታት. እውነታው ግን ሲቲ ፊዚክስ ወይም ሒሳብን ማወቅ ብቻ በቂ ያልሆነ ፈተና ነው፣ እርስዎም በፍጥነት እና ያለ ሽንፈት በተለያዩ ርዕሰ ጉዳዮች ላይ በርካታ ችግሮችን መፍታት መቻል አለቦት እና ውስብስብነት። የኋለኛው መማር የሚቻለው በሺዎች የሚቆጠሩ ችግሮችን በመፍታት ብቻ ነው።
2. ሁሉንም ቀመሮች እና ህጎች በፊዚክስ፣ እና ቀመሮችን እና ዘዴዎችን በሂሳብ ይማሩ። እንደ እውነቱ ከሆነ፣ ይህን ለማድረግም በጣም ቀላል ነው፤ በፊዚክስ ውስጥ ወደ 200 የሚጠጉ አስፈላጊ ቀመሮች ብቻ አሉ፣ እና በሂሳብም ትንሽ እንኳ። በእያንዳንዱ እነዚህ ርዕሰ ጉዳዮች ውስጥ መሠረታዊ ደረጃ ውስብስብነት ችግሮችን ለመፍታት ወደ ደርዘን የሚጠጉ መደበኛ ዘዴዎች አሉ ፣ እነሱም ሊማሩ ይችላሉ ፣ እና ስለሆነም ሙሉ በሙሉ በራስ-ሰር እና ብዙ የሲቲ ን በትክክለኛው ጊዜ መፍታት አይችሉም። ከዚህ በኋላ, በጣም አስቸጋሪ የሆኑትን ስራዎች ብቻ ማሰብ አለብዎት.
3. በፊዚክስ እና በሂሳብ ሦስቱንም የመለማመጃ ፈተናዎች ይሳተፉ። በሁለቱም አማራጮች ላይ ለመወሰን እያንዳንዱ RT ሁለት ጊዜ ሊጎበኝ ይችላል. እንደገና ፣ በሲቲ ላይ ፣ ችግሮችን በፍጥነት እና በብቃት የመፍታት ችሎታ ፣ እና የቀመሮች እና ዘዴዎች እውቀት ፣ እንዲሁም ጊዜን በትክክል ማቀድ ፣ ሀይሎችን ማሰራጨት እና ከሁሉም በላይ ደግሞ የመልሱን ቅጽ በትክክል መሙላት መቻል አለብዎት ፣ የመልሶችን እና የችግሮችን ቁጥሮች ወይም የእራስዎን የመጨረሻ ስም ግራ መጋባት። በተጨማሪም በ RT ጊዜ በችግር ውስጥ ያሉ ጥያቄዎችን የመጠየቅ ዘይቤን መለማመድ አስፈላጊ ነው, ይህም በዲቲ ውስጥ ያልተዘጋጀ ሰው በጣም ያልተለመደ ሊመስል ይችላል.

የእነዚህ ሶስት ነጥቦች ስኬታማ፣ ትጉ እና ኃላፊነት የተሞላበት ትግበራ በሲቲ ከፍተኛውን ውጤት ለማሳየት ያስችላል።

ስህተት ተገኘ?

በስልጠና ቁሳቁሶች ላይ ስህተት እንዳገኙ ካሰቡ እባክዎን በኢሜል ይጻፉ. እንዲሁም በማህበራዊ አውታረመረብ () ላይ ስህተትን ሪፖርት ማድረግ ይችላሉ. በደብዳቤው ውስጥ ርዕሰ ጉዳዩን (ፊዚክስ ወይም ሂሳብ) ፣ የርዕሱን ስም ወይም ቁጥር ፣ የችግሩን ቁጥር ፣ ወይም በጽሑፍ (ገጽ) ውስጥ ፣ በእርስዎ አስተያየት ፣ ስህተት ያለበትን ቦታ ያመልክቱ። እንዲሁም የተጠረጠረው ስህተት ምን እንደሆነ ይግለጹ. ደብዳቤዎ ሳይስተዋል አይቀርም, ስህተቱ ይስተካከላል, ወይም ለምን ስህተት እንዳልሆነ ይገለጻል.

አካሉ ይብዛ ኤምለተወሰነ አጭር ጊዜ Δ ቲኃይል ተንቀሳቅሷል በዚህ ኃይል ተጽዕኖ ሥር, የሰውነት ፍጥነት በ ተቀይሯል ስለዚህ, በጊዜው Δ ቲሰውነት በፍጥነት ተንቀሳቅሷል

ከተለዋዋጭ መሠረታዊ ህግ ( የኒውተን ሁለተኛ ሕግ) የሚከተለው፡-

ከሰውነት ብዛት እና ከእንቅስቃሴው ፍጥነት ጋር እኩል የሆነ አካላዊ መጠን ይባላል የሰውነት ግፊት(ወይም የእንቅስቃሴ መጠን). የሰውነት ሞመንተም የቬክተር ብዛት ነው። የግፊት ግፊት (SI) ዩኒት በሴኮንድ ኪሎ ሜትር (ኪግ ሜትር በሰከንድ) ነው።.

ከኃይል ውጤት እና ከተግባሩ ጊዜ ጋር እኩል የሆነ አካላዊ መጠን ይባላል የኃይል ግፊት . የግዳጅ ግፊት እንዲሁ የቬክተር ብዛት ነው።

በአዲስ ቃላት የኒውተን ሁለተኛ ሕግእንደሚከተለው ሊቀረጽ ይችላል፡-

እናበሰውነት ውስጥ ያለው ለውጥ (የእንቅስቃሴው መጠን) ከኃይል ግፊት ጋር እኩል ነው.

የኒውተንን ሁለተኛ ህግ በደብዳቤ በመጥቀስ, በቅጹ ውስጥ ሊጻፍ ይችላል

ኒውተን ራሱ ሁለተኛውን ህግ ያዘጋጀው በዚህ አጠቃላይ ቅፅ ነበር። በዚህ አገላለጽ ውስጥ ያለው ኃይል በሰውነት ላይ የሚተገበሩትን ሁሉንም ኃይሎች ውጤት ይወክላል. ይህ የቬክተር እኩልነት ወደ አስተባባሪ መጥረቢያዎች ላይ በግምገማ ሊጻፍ ይችላል፡

ስለዚህ፣ የሰውነት ፍጥነቱ ወደ የትኛውም በሦስቱ እርስ በርስ የሚደጋገፉ ዘንጎች ላይ የሚኖረው ትንበያ ለውጥ በተመሳሳይ ዘንግ ላይ ካለው የኃይል ግፊት ትንበያ ጋር እኩል ነው። እንደ ምሳሌ እንውሰድ አንድ-ልኬትእንቅስቃሴ፣ ማለትም የአንድ አካል እንቅስቃሴ ከተጋጠሙትም ዘንጎች በአንዱ (ለምሳሌ ዘንግ) ኦህ). አካል በስበት ኃይል ተጽዕኖ ሥር የመጀመሪያ ፍጥነት v 0 ጋር በነፃ ይውደቁ; የመውደቅ ጊዜ ነው ቲ. ዘንጉን እንመራው። ኦህበአቀባዊ ወደ ታች. የስበት ኃይል ግፊት ኤፍ t = ሚ.ግወቅት ቲእኩል ነው። MGt. ይህ ተነሳሽነት በሰውነት ውስጥ ካለው ለውጥ ጋር እኩል ነው

ይህ ቀላል ውጤት ከኪነማቲክ ጋር ይጣጣማልቀመርበተመሳሳይ ሁኔታ ለተፋጠነ እንቅስቃሴ ፍጥነት. በዚህ ምሳሌ ኃይሉ በጠቅላላው የጊዜ ክፍተት መጠን ሳይለወጥ ቆይቷል ቲ. ኃይሉ በመጠን ከተቀየረ የኃይሉ አማካኝ እሴት ለኃይል ግፊት መግለጫው መተካት አለበት። ኤፍ cf በድርጊቱ ጊዜ ውስጥ. ሩዝ. 1.16.1 በጊዜ ላይ የተመሰረተ የኃይል ግፊትን ለመወሰን ዘዴን ያሳያል.

በጊዜ ዘንግ ላይ ትንሽ ክፍተት Δ እንመርጥ ቲ, በዚህ ጊዜ ኃይሉ ኤፍ (ቲ) ምንም ሳይለወጥ ይቆያል። የግፊት ኃይል ኤፍ (ቲ) Δ ቲበጊዜ Δ ቲከተሸፈነው አምድ አካባቢ ጋር እኩል ይሆናል. የሙሉ ጊዜ ዘንግ ከ 0 እስከ ባለው ክፍተት ውስጥ ከሆነ ቲበትንሽ ክፍተቶች Δ ተከፍሏል ቲእኔ, እና ከዚያም የኃይሉ ግፊቶችን በሁሉም ክፍተቶች Δ ይደምሩ ቲእኔ, ከዚያም አጠቃላይ የኃይል ግፊት በጊዜ ዘንግ ጋር በደረጃው ከርቭ ከተሰራው ቦታ ጋር እኩል ይሆናል. በገደቡ (Δ ቲእኔ→ 0) ይህ ቦታ በግራፉ ከተገደበው አካባቢ ጋር እኩል ነው ኤፍ (ቲ) እና ዘንግ ቲ. ከግራፍ ላይ ያለውን የኃይል ግፊት ለመወሰን ይህ ዘዴ ኤፍ (ቲ) በጊዜ ሂደት ለሚለዋወጡ ማናቸውም የኃይል ህጎች አጠቃላይ እና ተፈጻሚ ይሆናል። በሂሳብ, ችግሩ ወደ ይቀንሳል ውህደትተግባራት ኤፍ (ቲ) በየተወሰነ ጊዜ .

የኃይል ግፊት, ግራፉ በምስል ውስጥ ቀርቧል. 1.16.1, በጊዜ ክፍተት ከ ቲ 1 = 0 ሰ ቲ 2 = 10 ሰ እኩል ነው፡-

በዚህ ቀላል ምሳሌ

በአንዳንድ ሁኔታዎች መካከለኛ ጥንካሬ ኤፍ cp የድርጊቱ ጊዜ እና በሰውነት ላይ የሚፈጠረው ግፊት የሚታወቅ ከሆነ ሊታወቅ ይችላል. ለምሳሌ, 0.415 ኪ.ግ ክብደት ባለው ኳስ ላይ በእግር ኳስ ተጫዋች ኃይለኛ መምታት υ = 30 m / s ፍጥነት ሊሰጠው ይችላል. የተፅዕኖው ጊዜ በግምት 8 · 10 -3 ሰ.

የልብ ምት ገጽበአድማ ውጤት በኳሱ የተገኘ፡-

ስለዚህ, አማካይ ኃይል ኤፍበእግር ኳሱ ወቅት የእግር ኳስ ተጫዋች እግር በኳሱ ላይ የሰራበት አማካይ፡-

ይህ በጣም ትልቅ ኃይል ነው. በግምት 160 ኪሎ ግራም ከሚመዝነው የሰውነት ክብደት ጋር እኩል ነው.

በኃይል እርምጃ ወቅት የአንድ አካል እንቅስቃሴ በተወሰነ ኩርባ አቅጣጫ ላይ ከተከሰተ ፣ የሰውነት የመጀመሪያ እና የመጨረሻ ግፊቶች በመጠን ብቻ ሳይሆን በአቅጣጫም ሊለያዩ ይችላሉ። በዚህ ሁኔታ, የፍጥነት ለውጥን ለመወሰን ለመጠቀም ምቹ ነው የልብ ምት ንድፍ ቬክተሮችን እና እንዲሁም ቬክተርን የሚያሳይ ነው። በ parallelogram ደንብ መሰረት የተሰራ. እንደ ምሳሌ በስእል. ምስል 1.16.2 ከጠንካራ ግድግዳ ላይ ለሚወጣ ኳስ የግጭት ንድፍ ያሳያል። የኳስ ብዛት ኤምግድግዳውን በፍጥነት በማእዘን α ወደ መደበኛው (ዘንግ ኦክስ) እና በማእዘን β ላይ ካለው ፍጥነት ጋር ወረወረው. ከግድግዳው ጋር በተገናኘ ጊዜ, የተወሰነ ኃይል በኳሱ ላይ ይሠራል, አቅጣጫው ከቬክተር አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል.

በጅምላ ኳስ በመደበኛ ውድቀት ወቅት ኤምበፍጥነት በሚለጠጥ ግድግዳ ላይ ፣ እንደገና ከተነሳ በኋላ ኳሱ ፍጥነት ይኖረዋል። ስለዚህ, በእንደገና ወቅት የኳሱ ፍጥነት ለውጥ እኩል ነው

ወደ ዘንግ ላይ ትንበያዎች ውስጥ ኦክስይህ ውጤት በ Δ ሊጻፍ ይችላል ገጽx = –2ኤምυ x. ዘንግ ኦክስከግድግዳው ላይ ተመርቷል (እንደ ምስል 1.16.2), ስለዚህ υ x < 0 и Δገጽx> 0. ስለዚህ, ሞጁሉ Δ ገጽየፍጥነት ለውጥ በሞጁል υ የኳስ ፍጥነት በግንኙነቱ Δ ጋር የተያያዘ ነው። ገጽ = 2ኤምυ.

የእሱ እንቅስቃሴዎች, ማለትም. መጠን .

የልብ ምትየቬክተር ብዛት ከፍጥነት ቬክተር ጋር በአቅጣጫ የሚገጣጠም ነው።

SI የግፊት አሃድ፡- ኪሎ ሜትር / ሰ .

የአካላት ስርዓት ፍጥነቱ በስርዓቱ ውስጥ ከተካተቱት ሁሉም አካላት የፍጥነት ድምር ድምር ጋር እኩል ነው።

የፍጥነት ጥበቃ ህግ

የግንኙነት አካላት ስርዓት በተጨማሪነት በውጫዊ ኃይሎች የሚተገበር ከሆነ ፣ ለምሳሌ ፣ በዚህ ሁኔታ ግንኙነቱ ትክክለኛ ነው ፣ እሱም አንዳንድ ጊዜ የፍጥነት ለውጥ ህግ ተብሎ ይጠራል።

ለተዘጋ ስርዓት (የውጭ ኃይሎች በሌሉበት) የፍጥነት ጥበቃ ህግ ትክክለኛ ነው-

የፍጥነት ጥበቃ ህግ እርምጃ ከጠመንጃ ሲተኮሱ ወይም በመድፍ በሚተኮሱበት ጊዜ የማገገሚያውን ክስተት ሊያብራራ ይችላል። እንዲሁም የፍጥነት ጥበቃ ህግ የሁሉንም የጄት ሞተሮች አሠራር መርህ መሰረት ያደረገ ነው።

የአካል ችግሮችን በሚፈታበት ጊዜ የፍጥነት ጥበቃ ህግ የእንቅስቃሴው ሁሉንም ዝርዝሮች ማወቅ በማይፈለግበት ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል, ነገር ግን የአካላት መስተጋብር ውጤት አስፈላጊ ነው. እንደነዚህ ያሉ ችግሮች ለምሳሌ ስለ አካላት ተጽእኖ ወይም ግጭት ችግሮች ናቸው. እንደ ማስጀመሪያ ተሽከርካሪዎች ያሉ ተለዋዋጭ የጅምላ አካላትን እንቅስቃሴ ግምት ውስጥ በማስገባት የፍጥነት ጥበቃ ህግ ጥቅም ላይ ይውላል። የእንደዚህ አይነት ሮኬት አብዛኛው ብዛት ነዳጅ ነው። በእንቅስቃሴው የበረራ ወቅት, ይህ ነዳጅ ይቃጠላል, እና በዚህ የትራፊክ ክፍል ውስጥ ያለው የሮኬት ብዛት በፍጥነት ይቀንሳል. እንዲሁም, ጽንሰ-ሐሳቡ ተግባራዊ በማይሆንበት ጊዜ የፍጥነት ጥበቃ ህግ አስፈላጊ ነው. አንድ የማይንቀሳቀስ አካል ወዲያውኑ የተወሰነ ፍጥነት የሚያገኝበትን ሁኔታ መገመት አስቸጋሪ ነው። በተለመደው ልምምድ, አካላት ሁልጊዜ ያፋጥናሉ እና ቀስ በቀስ ፍጥነት ይጨምራሉ. ነገር ግን ኤሌክትሮኖች እና ሌሎች የሱባቶሚክ ቅንጣቶች ሲንቀሳቀሱ ግዛታቸው በመካከለኛ ግዛቶች ሳይቀሩ በድንገት ይለዋወጣሉ። በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች ውስጥ "ፍጥነት" የሚለውን ጥንታዊ ጽንሰ-ሐሳብ ሊተገበር አይችልም.

የችግር አፈታት ምሳሌዎች

ምሳሌ 1

ምሳሌ 2

ምሳሌ 3