የስርዓቱን አጠቃላይ ፍጥነት እንዴት ማግኘት እንደሚቻል። የፍጥነት ፣ የእንቅስቃሴ እና እምቅ ኃይልን የመጠበቅ ህግ ፣ የኃይል ኃይል

እነሱ ይለወጣሉ ምክንያቱም የግንኙነቶች ኃይሎች በእያንዳንዱ አካል ላይ ስለሚሠሩ ፣ የግፊቶቹ ድምር ግን ቋሚ ነው። ይህ ይባላል የፍጥነት ጥበቃ ህግ.

የኒውተን ሁለተኛ ሕግበቀመር ይገለጻል። ማፋጠን በሰውነት ፍጥነት ላይ ካለው የለውጥ መጠን ጋር እኩል መሆኑን ካስታወስን በሌላ መንገድ ሊፃፍ ይችላል። ወጥ በሆነ መልኩ ለተፋጠነ እንቅስቃሴ፣ ቀመሩ የሚከተለውን ይመስላል፡-

ይህንን አገላለጽ በቀመር ውስጥ ከተተካን እናገኛለን፡-

,

ይህ ቀመር እንደሚከተለው ሊጻፍ ይችላል፡-

የዚህ እኩልነት በቀኝ በኩል ያለው የሰውነት ክብደት እና የፍጥነት ለውጥን ይመዘግባል. የሰውነት ክብደት እና የፍጥነት ምርት አካላዊ መጠን ይባላል የሰውነት ግፊትወይም የሰውነት እንቅስቃሴ መጠን.

የሰውነት ግፊትየሰውነት ክብደት እና ፍጥነቱ ውጤት ይባላል። ይህ የቬክተር ብዛት ነው። የፍጥነት ቬክተር አቅጣጫ ከፍጥነት ቬክተር አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል.

በሌላ አነጋገር የጅምላ አካል ኤም፣ በፍጥነት መንቀሳቀስ ጉልበት አለው። የ SI አሃድ ግፊት 1 ኪሎ ግራም የሚመዝነው በ 1 ሜትር / ሰ (ኪግ ሜትር / ሰ) ፍጥነት የሚንቀሳቀስ የሰውነት ግፊት ነው. ሁለት አካላት እርስ በርስ በሚገናኙበት ጊዜ, የመጀመሪያው በሁለተኛው አካል ላይ በሃይል የሚሰራ ከሆነ, በኒውተን ሶስተኛ ህግ መሰረት, ሁለተኛው ደግሞ በኃይል ይሠራል. የእነዚህን ሁለት አካላት ብዛት በ ኤም 1 እና ኤም 2, እና ፍጥነታቸው ከማንኛውም የማጣቀሻ ስርዓት አንጻር በ እና. ተጨማሪ ሰአት ቲበአካላት መስተጋብር የተነሳ ፍጥነታቸው ይለወጣሉ እና እኩል ይሆናሉ እና . እነዚህን እሴቶች በቀመር ውስጥ በመተካት የሚከተሉትን እናገኛለን

,

,

ስለዚህም እ.ኤ.አ.

የሁለቱም የእኩልነት ምልክቶችን ወደ ተቃራኒዎቻቸው እንለውጣለን እና በቅጹ ውስጥ እንጽፋቸው

በቀመርው በግራ በኩል የሁለት አካላት የመጀመሪያ ግፊቶች ድምር ነው፣ በቀኝ በኩል ደግሞ በጊዜ ሂደት የአንድ አካላት ግፊቶች ድምር ነው። ቲ. መጠኖቹ እኩል ናቸው. ስለዚህ, ይህ ቢሆንም. በግንኙነት ጊዜ የእያንዳንዱ አካል ግፊት እንደሚለዋወጥ ፣ አጠቃላይ ግፊት (የሁለቱም አካላት ግፊቶች ድምር) ሳይለወጥ ይቆያል።

በርካታ አካላት ሲገናኙ የሚሰራ። ይሁን እንጂ እነዚህ አካላት እርስ በርስ ብቻ መስተጋብር መፍጠር እና በሲስተሙ ውስጥ ያልተካተቱ ሌሎች አካላት (ወይም የውጭ ኃይሎች ሚዛናዊ መሆናቸውን) ኃይሎች እንዳይነኩ አስፈላጊ ነው. ከሌሎች አካላት ጋር የማይገናኝ የአካላት ስብስብ ይባላል የተዘጋ ስርዓትየሚሰራው ለተዘጉ ስርዓቶች ብቻ ነው።

መመሪያዎች

የሚንቀሳቀስ አካልን ብዛት ይፈልጉ እና እንቅስቃሴውን ይለኩ። ከሌላ አካል ጋር ከተገናኘ በኋላ, በጥናት ላይ ያለው የሰውነት ፍጥነት ይለወጣል. በዚህ ሁኔታ የመጀመሪያውን ፍጥነት ከመጨረሻው (ከግንኙነት በኋላ) ይቀንሱ እና ልዩነቱን በሰውነት ብዛት Δp=m∙ (v2-v1) ያባዙ። የፈጣኑን ፍጥነት በራዳር እና የሰውነት ክብደትን በሚዛን ይለኩ። ከግንኙነቱ በኋላ አካሉ ከግንኙነቱ በፊት ወደሚንቀሳቀስበት አቅጣጫ መንቀሳቀስ ከጀመረ የመጨረሻው ፍጥነት አሉታዊ ይሆናል። አዎንታዊ ከሆነ, ጨምሯል, አሉታዊ ከሆነ, ቀንሷል.

የማንኛውም አካል የፍጥነት ለውጥ መንስኤ ሃይል ስለሆነ የፍጥነት ለውጥም መንስኤ ነው። የማንኛውንም አካል የፍጥነት ለውጥ ለማስላት በተወሰነ ጊዜ በዚህ አካል ላይ የሚሠራውን የኃይል ፍጥነት መፈለግ በቂ ነው። ዳይናሞሜትር በመጠቀም አንድ አካል ፍጥነት እንዲቀየር የሚያደርገውን ኃይል ይለኩ፣ ይህም ፍጥነት ይጨምራል። በተመሳሳይ ጊዜ ይህ ኃይል በሰውነት ላይ የሚሠራበትን ጊዜ ለመለካት የሩጫ ሰዓት ይጠቀሙ። ሓይልታት ኣካላውን መንእሰያትን ብዘየገድስ፡ ኣወንታዊ ምዃን ምዃን ምፍላጥ ግና፡ ንእሽቶ ውልቀ-ሰባት ንኺህልወና ይኽእል እዩ። ከተነሳሱ ለውጥ ጋር እኩል የሆነ የኃይል ግፊት የኃይሉ ውጤት እና የድርጊቱ ጊዜ Δp=F∙Δt ይሆናል።

ፈጣን ፍጥነትን በፍጥነት መለኪያ ወይም ራዳር መወሰን አንድ ተንቀሳቃሽ አካል የፍጥነት መለኪያ () የተገጠመለት ከሆነ ፈጣን ፍጥነት በመለኪያው ወይም በኤሌክትሮኒክስ ማሳያው ላይ ያለማቋረጥ ይታያል። ፍጥነትበተወሰነ ጊዜ ውስጥ. አካልን ከቋሚ ነጥብ () ሲመለከቱ ፣ የራዳር ምልክት ወደ እሱ ይላኩ ፣ ፈጣን ምልክት በማሳያው ላይ ይታያል ። ፍጥነትአካላት በተወሰነ ጊዜ ውስጥ።

በርዕሱ ላይ ቪዲዮ

ኃይል በአካል ላይ የሚሠራ አካላዊ ብዛት ነው፣ እሱም፣ በተለይም፣ ለእሱ የተወሰነ ፍጥነትን ይሰጣል። ማግኘት የልብ ምት ጥንካሬ, የፍጥነት ለውጥን መወሰን ያስፈልግዎታል, ማለትም. የልብ ምትነገር ግን አካል ራሱ.

መመሪያዎች

በአንዳንድ ተጽእኖ ስር የቁሳቁስ ነጥብ እንቅስቃሴ ጥንካሬወይም ማፋጠን የሚሰጡ ኃይሎች. የመተግበሪያ ውጤት ጥንካሬለተወሰነ መጠን የተወሰነ መጠን ተመጣጣኝ መጠን ነው. ግፊት ጥንካሬበተወሰነ ጊዜ ውስጥ የሚፈጽመው እርምጃ፡- ፒሲ = ፋቭ ∆t ይባላል፡ ፋቭ በሰውነት ላይ የሚሠራው አማካኝ ሃይል ነው፤ ∆t የጊዜ ክፍተት ነው።

ስለዚህም የልብ ምት ጥንካሬከለውጥ ጋር እኩል ነው። የልብ ምትእና አካሉ፡ ፒሲ = ∆Pt = m (v – v0)፣ v0 የመነሻ ፍጥነት ሲሆን v የሰውነቱ የመጨረሻ ፍጥነት ነው።

የተገኘው እኩልነት የኒውተንን ሁለተኛ ህግ ከማይነቃነቅ የማመሳከሪያ ስርዓት ጋር ያንፀባርቃል፡ የቁሳቁስ ነጥብ ተግባር ከጊዜ ጋር የሚዛመደው በእሱ ላይ ከሚሰራው ቋሚ ኃይል መጠን ጋር እኩል ነው፡ Fav ∆t = ∆Pt → Fav = dPt/dt.

ጠቅላላ የልብ ምትየበርካታ አካላት ስርዓት ሊለወጥ የሚችለው በውጭ ኃይሎች ተጽዕኖ ብቻ ነው ፣ እና እሴቱ በቀጥታ ከድምሩ ጋር ተመጣጣኝ ነው። ይህ መግለጫ የኒውተን ሁለተኛ እና ሶስተኛ ህጎች ውጤት ነው። ሦስት መስተጋብር አካላት ይኑር፣ እንግዲህ እውነት ነው፡ Pс1 + Pc2 + Pc3 = ∆Pт1 + ∆Pт2 + ∆Pт3፣ የት Pci – የልብ ምት ጥንካሬበሰውነት ላይ የሚሠራ i;Pti - የልብ ምትአካላት i.

ይህ እኩልነት የሚያሳየው የውጪ ሃይሎች ድምር ዜሮ ከሆነ አጠቃላይ ነው። የልብ ምትየውስጥ አካላት ምንም እንኳን የተዘጉ የአካል ክፍሎች ሁልጊዜ ቋሚ ናቸው ጥንካሬ

የኒውተን ህጎችን ካጠናን በኋላ ፣በእነሱ እርዳታ በሰውነት ላይ የሚሠሩትን ሁሉንም ኃይሎች ካወቅን የመካኒኮችን መሰረታዊ ችግሮች መፍታት እንደሚቻል እናያለን። እነዚህን እሴቶች ለመወሰን አስቸጋሪ ወይም እንዲያውም የማይቻልባቸው ሁኔታዎች አሉ. እንደነዚህ ያሉትን በርካታ ሁኔታዎች እንመልከት.ሁለት የቢሊርድ ኳሶች ወይም መኪኖች ሲጋጩ፣ በሥራ ላይ ስላሉት ኃይሎች ይህ ተፈጥሮአቸው ነው፣ የመለጠጥ ኃይሎች እዚህ ይሠራሉ። ነገር ግን፣ ሞጁሎቻቸውንም ሆነ አቅጣጫቸውን በትክክል ማወቅ አንችልም፣ በተለይ እነዚህ ኃይሎች በጣም አጭር የእርምጃ ጊዜ ስላላቸው።በሮኬቶችና በጄት አውሮፕላኖች እንቅስቃሴ፣ ስለ እነዚህ አካላት እንቅስቃሴ ስላደረጉት ኃይሎች ትንሽ ማለት እንችላለን።በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች አንድ ሰው የእንቅስቃሴ እኩልታዎችን ለመፍታት እና የእነዚህን እኩልታዎች መዘዝ ወዲያውኑ እንዲጠቀም የሚያስችሉ ዘዴዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ. በዚህ ሁኔታ, አዲስ አካላዊ መጠኖች ይተዋወቃሉ. ከእነዚህ መጠኖች ውስጥ አንዱን እናስብ፣ የሰውነት ሞመንተም የሚባለው

ከቀስት የተተኮሰ ቀስት። የሕብረ ቁምፊው ከቀስት ጋር ያለው ግንኙነት በቀጠለ ቁጥር (∆t)፣ የቀስት ፍጥነቱ (∆) ላይ ያለው ለውጥ የበለጠ ይሆናል፣ እናም የመጨረሻው ፍጥነቱ ከፍ ይላል።

ሁለት የሚጋጩ ኳሶች። የኒውተን ሦስተኛው ህግ እንደሚያስተምረን ኳሶቹ እርስ በርስ በሚገናኙበት ጊዜ, በክብደት እኩል በሆኑ ኃይሎች እርስ በርስ ይሠራሉ. ይህ ማለት የኳሶች ብዛት እኩል ባይሆንም እንኳ በጊዜያቸው ውስጥ ያሉት ለውጦች በመጠን እኩል መሆን አለባቸው ማለት ነው።

ቀመሮቹን ከመረመሩ በኋላ ሁለት አስፈላጊ መደምደሚያዎች ሊደረጉ ይችላሉ-

1. ለተመሳሳይ ጊዜ የሚሠሩ ተመሳሳይ ኃይሎች በተለያዩ አካላት ውስጥ ተመሳሳይ ለውጦችን ያስከትላሉ, ምንም እንኳን የኋለኛው ብዛት ምንም ይሁን ምን.

2. በሰውነት እንቅስቃሴ ውስጥ ተመሳሳይ ለውጥ ሊገኝ የሚችለው በትንሽ ኃይል ለረጅም ጊዜ በመንቀሳቀስ ወይም በአጭር ጊዜ ውስጥ በአንድ አካል ላይ ትልቅ ኃይልን በመጠቀም ነው።

በኒውተን ሁለተኛ ህግ መሰረት፡-

∆t = ∆ = ∆ / ∆t

ይህ ለውጥ በተከሰተበት ጊዜ ውስጥ በሰውነት ውስጥ ያለው ለውጥ ሬሾ በሰውነት ላይ ከሚሠሩ ኃይሎች ድምር ጋር እኩል ነው።

ይህንን እኩልነት ከተተንተን፣ የኒውተን ሁለተኛ ህግ የሚፈቱትን የችግሮች ክፍል ለማስፋት እና የአካል ብዛት በጊዜ ሂደት የሚለዋወጡባቸውን ችግሮች እንደሚያጠቃልል እናያለን።

የተለመደውን የኒውተን ሁለተኛ ህግን በመጠቀም በተለዋዋጭ አካላት ችግሮችን ለመፍታት ከሞከርን፡-

ከዚያም እንዲህ ዓይነቱን መፍትሔ መሞከር ወደ ስህተት ይመራዋል.

ለዚህ ምሳሌ ቀደም ሲል የተጠቀሰው ጄት አውሮፕላን ወይም የጠፈር ሮኬት ነው, በሚንቀሳቀስበት ጊዜ ነዳጅ ያቃጥላል, እና የዚህ የቃጠሎ ምርቶች ወደ አከባቢ ይለቀቃሉ. በተፈጥሮ ነዳጅ ሲበላ የአውሮፕላን ወይም የሮኬት ብዛት ይቀንሳል።

ምንም እንኳን የኒውተን ሁለተኛ ሕግ “የውጤቱ ኃይል ከሰውነት ብዛት እና መፋጠን ጋር እኩል ነው” ምንም እንኳን ሰፊ የችግሮችን ክፍል ለመፍታት ቢፈቅድልንም ፣ ሊሆኑ የማይችሉ የአካል እንቅስቃሴ ጉዳዮች አሉ ። በዚህ እኩልታ ሙሉ በሙሉ ተገልጿል. በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች በሰውነት ውስጥ ያለውን ለውጥ ከውጤቱ ኃይል ግፊት ጋር በማገናኘት የሁለተኛውን ህግ ሌላ ቀመር መተግበር አስፈላጊ ነው. በተጨማሪም, የእንቅስቃሴ እኩልታዎችን መፍታት በሂሳብ እጅግ በጣም ከባድ ወይም እንዲያውም የማይቻልባቸው በርካታ ችግሮች አሉ. በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች, የፍጥነት ጽንሰ-ሐሳብን መጠቀም ለእኛ ጠቃሚ ነው.

የፍጥነት ጥበቃ ህግን እና በሃይል ሞመንተም እና በአካል ሞገድ መካከል ያለውን ግንኙነት በመጠቀም የኒውተንን ሁለተኛ እና ሶስተኛ ህጎችን ማግኘት እንችላለን።

የኒውተን ሁለተኛ ህግ በሃይል ግፊት እና በሰውነት መነሳሳት መካከል ካለው ግንኙነት የተገኘ ነው።

የኃይል ግፊት በሰውነት ውስጥ ካለው ለውጥ ጋር እኩል ነው-

ተገቢውን ማስተላለፎችን ካደረግን በኋላ ፣በፍጥነት ላይ የኃይል ጥገኛን እናገኛለን ፣ ምክንያቱም ማፋጠን ይህ ለውጥ ከተከሰተበት ጊዜ ጋር ያለው የፍጥነት ለውጥ ጥምርታ ነው ።

እሴቶቹን ወደ ቀመራችን በመተካት ለኒውተን ሁለተኛ ህግ ቀመር እናገኛለን፡-

የኒውተንን ሶስተኛ ህግ ለማውጣት፣ የፍጥነት ጥበቃ ህግ ያስፈልገናል።

ቬክተሮች የፍጥነት ቬክተር ተፈጥሮን ያጎላሉ, ማለትም, ፍጥነት ወደ አቅጣጫ ሊለወጥ ይችላል. ከተለዋዋጭ ለውጦች በኋላ እናገኛለን-

በተዘጋ ስርዓት ውስጥ ያለው ጊዜ ለሁለቱም አካላት ቋሚ እሴት ስለነበረ እኛ መጻፍ እንችላለን-

የኒውተንን ሶስተኛ ህግ አግኝተናል፡- ሁለት አካላት እርስ በእርስ የሚገናኙት በትልቁ እና በአቅጣጫ ተቃራኒ ከሆኑ ሃይሎች ጋር ነው። የእነዚህ ኃይሎች ቬክተሮች እርስ በእርሳቸው ይመራሉ, በቅደም ተከተል, የእነዚህ ኃይሎች ሞጁሎች ዋጋ እኩል ናቸው.

መጽሃፍ ቅዱስ

1. Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. ፊዚክስ (መሰረታዊ ደረጃ) - M.: Mnemosyne, 2012.
2. Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. ፊዚክስ 10ኛ ክፍል. - M.: Mnemosyne, 2014.
3. ኪኮይን አይ.ኬ.፣ ኪኮይን ኤ.ኬ. ፊዚክስ - 9, ሞስኮ, ትምህርት, 1990.

የቤት ስራ

1. የሰውነት መነሳሳትን, የኃይል ግፊትን ይግለጹ.
2. የሰውነት ግፊት ከኃይል ግፊት ጋር እንዴት ይዛመዳል?
3. የሰውነት ግፊት እና የግዳጅ ግፊት ቀመሮች ምን መደምደሚያዎች ሊገኙ ይችላሉ?

1. የበይነመረብ ፖርታል ጥያቄዎች-physics.ru ().
2. የበይነመረብ ፖርታል Frutmrut.ru ().
3. የበይነመረብ ፖርታል Fizmat.by ().

ሞመንተም የአካላዊ ስርአት ዋና ዋና ባህሪያት አንዱ ነው። በውስጡ በሚከሰቱ ማናቸውም ሂደቶች ውስጥ የተዘጋ ስርዓት ፍጥነት ተጠብቆ ይቆያል.

በጣም ቀላል በሆነው ጉዳይ ከዚህ መጠን ጋር መተዋወቅ እንጀምር። ከፍጥነት ጋር የሚንቀሳቀስ የቁስ ነጥብ ፍጥነቱ ምርቱ ነው።

የፍጥነት ለውጥ ህግ።ከዚህ ፍቺ የኒውተንን ሁለተኛ ህግ በመጠቀም የተወሰነ ሃይል በላዩ ላይ በሚወስደው እርምጃ የተነሳ የለውጥ ህግን በቅንጦት ሞመንተም ውስጥ እናገኛለን። በቋሚ ኃይል ውስጥ, ስለዚህ

የቁሳቁስ ነጥብ የፍጥነት ለውጥ መጠን በእሱ ላይ ከሚሠሩት ሁሉም ኃይሎች ውጤት ጋር እኩል ነው። በቋሚ ኃይል፣ በ (2) ውስጥ ያለው የጊዜ ክፍተት በማንኛውም ሰው ሊወሰድ ይችላል። ስለዚህ፣ በዚህ ክፍተት ውስጥ ለቅንጣት ፍጥነት ለውጥ እውነት ነው።

በጊዜ ሂደት የሚለዋወጥ ሃይል ከሆነ, ሁሉም የጊዜ ቆይታ ወደ ትናንሽ ክፍተቶች መከፋፈል አለበት በእያንዳንዱ ጊዜ ኃይሉ እንደ ቋሚ ሊቆጠር ይችላል. በተለየ ክፍለ ጊዜ ውስጥ ያለው የቅንጣት ፍጥነት ለውጥ በቀመር (3) ይሰላል፡

ግምት ውስጥ በገባበት ጊዜ ውስጥ ያለው አጠቃላይ የፍጥነት ለውጥ በሁሉም ክፍተቶች ላይ ካለው የፍጥነት ለውጥ የቬክተር ድምር ጋር እኩል ነው።

የመነሻ ጽንሰ-ሐሳብን ከተጠቀምን በ (2) ፈንታ፣ ግልጽ በሆነ መልኩ፣ በቅንጣት ሞመንተም ውስጥ ያለው የለውጥ ህግ እንደሚከተለው ተጽፏል።

የኃይል ግፊት.ከ 0 ወደ ውሱን ጊዜ ውስጥ ያለው የፍጥነት ለውጥ በተዋሃዱ ይገለጻል።

በ (3) ወይም (5) በቀኝ በኩል ያለው መጠን የኃይል ግፊት ይባላል። ስለዚህ የቁሳቁስ ነጥብ የፍጥነት ለውጥ በተወሰነ ጊዜ ውስጥ በዚህ ጊዜ ውስጥ ከሚሠራው ኃይል ግፊት ጋር እኩል ነው።

እኩልነት (2) እና (4) በመሰረቱ ሌላው የኒውተን ሁለተኛ ህግ ቀመሮች ናቸው። ይህ ህግ በራሱ በኒውተን የተዘጋጀው በዚህ መልክ ነበር።

የግፊት ፅንሰ-ሀሳብ አካላዊ ትርጉም እያንዳንዳችን ካለን ወይም ከዕለት ተዕለት ልምዱ ከተወሰድን ፣ የሚንቀሳቀሰውን አካል ለማቆም ቀላል ስለመሆኑ ከሚገልጸው ሊታወቅ የሚችል ሀሳብ ጋር በቅርበት ይዛመዳል። እዚህ ላይ አስፈላጊው ነገር የሰውነት ፍጥነት ወይም ብዛት መቆሙ አይደለም, ነገር ግን ሁለቱም አንድ ላይ, ማለትም, በትክክል የእሱ ፍጥነት.

የስርዓት ግፊት.የፍጥነት ጽንሰ-ሀሳብ በተለይ ትርጉም ያለው የሚሆነው በቁሳዊ ነጥቦች መስተጋብር ስርዓት ላይ ሲተገበር ነው። የስርዓተ ቅንጣቶች ጠቅላላ ሞመንተም ፒ በተመሳሳይ ቅጽበት የነጠላ ቅንጣቶች ቅጽበት የቬክተር ድምር ነው።

እዚህ ማጠቃለያው የሚከናወነው በስርዓቱ ውስጥ በተካተቱት ሁሉም ቅንጣቶች ላይ ነው, ስለዚህም የቃላቶቹ ብዛት በስርዓቱ ውስጥ ካሉት ቅንጣቶች ጋር እኩል ነው.

የውስጥ እና የውጭ ኃይሎች.ከኒውተን ሁለተኛ እና ሶስተኛ ህጎች በቀጥታ ወደ ቅንጣቶች መስተጋብር ስርዓት የፍጥነት ጥበቃ ህግ መምጣት ቀላል ነው። በስርዓቱ ውስጥ በተካተቱት በእያንዳንዱ ቅንጣቶች ላይ የሚሠሩትን ኃይሎች በሁለት ቡድን እንከፍላለን-ውስጣዊ እና ውጫዊ። ውስጣዊ ሃይል አንድ ቅንጣቢ በውጫዊ ሃይል ላይ የሚሠራበት ሃይል ማለት ከግምት ውስጥ የሚገቡት የስርአቱ አካል ያልሆኑ አካላት በሙሉ ቅንጣቱ ላይ የሚሰሩበት ሃይል ነው።

በ(2) ወይም (4) መሠረት የቅንጣት ሞመንተም ለውጥ ህግ ቅጹ አለው።

ለሁሉም የስርዓቱ ቅንጣቶች እኩልነት (7) ቃል በቃል እንጨምር። ከዚያም በግራ በኩል ከ (6) እንደሚከተለው, የለውጥ መጠን እናገኛለን

የስርዓቱ አጠቃላይ ፍጥነት በንጥሎች መካከል ያለው ውስጣዊ የግንኙነቶች ኃይሎች የኒውተንን ሶስተኛ ህግ ስለሚያሟሉ፡-

ከዚያም በስተቀኝ በኩል እኩልታዎች (7) ሲጨመሩ የውስጥ ኃይሎች በጥንድ ብቻ ሲከሰቱ ድምራቸው ወደ ዜሮ ይሄዳል። በውጤቱም እናገኛለን

የአጠቃላይ የፍጥነት ለውጥ መጠን በሁሉም ቅንጣቶች ላይ ከሚሠሩ የውጭ ኃይሎች ድምር ጋር እኩል ነው።

ትኩረት እንስጥ እኩልነት (9) በአንድ የቁሳዊ ነጥብ ሞመንተም ውስጥ ካለው የለውጥ ህግ ጋር ተመሳሳይ ነው, እና የቀኝ ጎን የውጭ ኃይሎችን ብቻ ያካትታል. በተዘጋ ስርዓት ውስጥ, ምንም የውጭ ኃይሎች በሌሉበት, የስርዓቱ አጠቃላይ ፍጥነት P አይለወጥም ምንም አይነት የውስጥ ኃይሎች በቅንጦቹ መካከል ቢሰሩም.

በስርዓቱ ላይ የሚሠሩት የውጭ ኃይሎች በጠቅላላው ከዜሮ ጋር እኩል በሚሆኑበት ጊዜ አጠቃላይ ፍጥነቱ ምንም እንኳን አይለወጥም. የውጭ ኃይሎች ድምር ዜሮ በተወሰነ አቅጣጫ ብቻ ሊሆን ይችላል. ምንም እንኳን በዚህ ሁኔታ ውስጥ ያለው አካላዊ ስርዓት ባይዘጋም, በዚህ አቅጣጫ ላይ ያለው የጠቅላላው የፍጥነት አካል, ከቀመር (9) እንደሚከተለው, ሳይለወጥ ይቆያል.

ቀመር (9) የቁሳቁስ ነጥቦችን ስርዓት በአጠቃላይ ያሳያል, ነገር ግን የተወሰነ ጊዜን ያመለክታል. ከዚህ በመነሳት የለውጥ ህግን በስርአቱ ግስጋሴ ጊዜ ማግኘት ቀላል ነው።በዚህ ጊዜ ውስጥ ተተኪ የውጭ ሃይሎች ቋሚ ከሆኑ ከ(9) የሚከተለው ይሆናል።

የውጭ ኃይሎች በጊዜ ከተቀያየሩ በ (10) በቀኝ በኩል ከእያንዳንዱ የውጭ ኃይሎች በጊዜ ሂደት የተዋሃዱ ድምር ይሆናል.

ስለዚህ በተወሰነ ጊዜ ውስጥ የስርዓተ-ጥረቶች መስተጋብር አጠቃላይ ፍጥነት ለውጥ በዚህ ጊዜ ውስጥ የውጭ ኃይሎች ግፊቶች የቬክተር ድምር እኩል ነው።

ከተለዋዋጭ አቀራረብ ጋር ማወዳደር.በተለዋዋጭ እኩልታዎች ላይ በመመስረት እና በሚከተለው ቀላል ምሳሌ በመጠቀም የፍጥነት ጥበቃ ህግን መሰረት በማድረግ ሜካኒካል ችግሮችን ለመፍታት አቀራረቦችን እናወዳድር።

ከጉብታ የተወሰደ የጅምላ ባቡር፣ በቋሚ ፍጥነት የሚንቀሳቀስ፣ ከቆመ መኪና ጋር ተጋጭቶ ከሱ ጋር ይጣመራል። የተጣመሩ መኪናዎች በምን ፍጥነት ይንቀሳቀሳሉ?

በኒውተን ሶስተኛው ህግ መሰረት በእያንዳንዱ ቅጽበት በአቅጣጫቸው መጠን እና ተቃራኒ ከመሆናቸው በስተቀር መኪኖቹ እርስ በርስ ስለሚገናኙባቸው ሃይሎች ምንም የምናውቀው ነገር የለም። በተለዋዋጭ አቀራረብ, ለመኪናዎች መስተጋብር አንድ ዓይነት ሞዴል መግለጽ አስፈላጊ ነው. በጣም ቀላሉ ግምት ግንኙነቱ በሚከሰትበት ጊዜ ሁሉ የግንኙነቶች ኃይሎች ቋሚ ናቸው. በዚህ ሁኔታ, የኒውተንን ሁለተኛ ህግ ለእያንዳንዱ መኪናዎች ፍጥነት በመጠቀም, ከተጣመረው መጀመሪያ በኋላ, መጻፍ እንችላለን.

በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው የመኪኖቹ ፍጥነት ተመሳሳይ በሚሆንበት ጊዜ የማጣመር ሂደቱ ያበቃል. ይህ የሚሆነው ከጊዜ x በኋላ እንደሆነ በማሰብ፣ አለን።

ከዚህ በመነሳት የኃይል ግፊትን መግለጽ እንችላለን

ይህንን እሴት ወደ ማንኛውም ቀመሮች (11) በመተካት ለምሳሌ በሁለተኛው ውስጥ፣ የመኪኖቹን የመጨረሻ ፍጥነት መግለጫ እናገኛለን።

እርግጥ ነው, በመኪኖቹ መካከል በሚገናኙበት ጊዜ በመኪናዎች መካከል ያለውን የግንኙነት ኃይል ቋሚነት በተመለከተ ያለው ግምት በጣም ሰው ሰራሽ ነው. የበለጠ ተጨባጭ ሞዴሎችን መጠቀም የበለጠ አስቸጋሪ ስሌቶችን ያስከትላል. ሆኖም ግን, በእውነቱ, የመኪኖቹ የመጨረሻ ፍጥነት ውጤቱ በይነተገናኝ ስርዓተ-ጥለት ላይ የተመካ አይደለም (በእርግጥ, በሂደቱ መጨረሻ ላይ መኪኖች ተጣምረው እና በተመሳሳይ ፍጥነት የሚንቀሳቀሱ ከሆነ). ይህንን ለማረጋገጥ ቀላሉ መንገድ የፍጥነት ጥበቃ ህግን መጠቀም ነው።

በአግድም አቅጣጫ ምንም አይነት የውጭ ሃይሎች በመኪናዎች ላይ ስለማይሰሩ የስርዓቱ አጠቃላይ ፍጥነት ሳይለወጥ ይቆያል. ከግጭቱ በፊት ከመጀመሪያው መኪና ሞመንተም ጋር እኩል ነው ከተጣመሩ በኋላ የመኪኖቹ ፍጥነት እኩል ነው እነዚህን እሴቶች በማመሳሰል ወዲያውኑ እናገኛለን.

በተፈጥሮው, በተለዋዋጭ አቀራረብ መሰረት ከተገኘው መልስ ጋር ይጣጣማል. ሞመንተምን የመጠበቅ ህግን መጠቀም ቀላል የማይባሉ የሂሳብ ስሌቶችን በመጠቀም ለተነሳው ጥያቄ መልስ ለማግኘት አስችሏል, እና ይህ መልስ የበለጠ አጠቃላይ ነው, ምክንያቱም ምንም የተለየ የግንኙነት ሞዴል ለማግኘት ጥቅም ላይ አልዋለም.

ለተለዋዋጭ መፍትሔ ሞዴል መምረጥ አስቸጋሪ በሚሆንበት የበለጠ የተወሳሰበ ችግርን ምሳሌ በመጠቀም የስርዓት ሞመንተምን የመጠበቅ ህግን አተገባበር እናሳይ።

ተግባር

የሼል ፍንዳታ. ፕሮጀክቱ ከምድር ገጽ በላይ ባለው ከፍታ ላይ በሚገኘው የትራክቱ የላይኛው ነጥብ ላይ ወደ ሁለት ተመሳሳይ ቁርጥራጮች ይፈነዳል። ከመካከላቸው አንዱ ከተወሰነ ጊዜ በኋላ ፍንዳታው ከደረሰበት ቦታ በታች በትክክል ይወድቃል።ከዚህ ነጥብ የሁለተኛው ክፍልፋይ የሚበርበት አግድም ርቀት ስንት ጊዜ ይቀየራል ያልተፈነዳ ቅርፊት ይወድቃል?

መፍትሄ፡ በመጀመሪያ ደረጃ ያልፈነዳ ቅርፊት የሚበርበትን ርቀት አገላለጽ እንፃፍ። በላይኛው ነጥብ ላይ ያለው የፕሮጀክት ፍጥነት (እኛ በአግድም ይመራል) ፣ ከዚያ ርቀቱ ያልፈነዳ ፕሮጀክት ርቆ የሚበርበት የመጀመሪያ ፍጥነት ከሌለው ከፍታ ላይ ከሚወድቅበት ጊዜ ጋር እኩል ነው ። አናት ነጥብ ላይ ያለውን projectile ፍጥነት ጀምሮ (እኛ በ አግድም መመራት ነው በ ያመለክታሉ, ከዚያም ርቀቱ አንድ የመጀመሪያ ፍጥነት ያለ ቁመት ከ መውደቅ ጊዜ ምርት ጋር እኩል ነው, አካል እንደ ሥርዓት ይቆጠራል እኩል ነው. ቁሳዊ ነጥቦች:

የፕሮጀክት አካል ወደ ቁርጥራጮች መፍረስ ማለት ይቻላል ወዲያውኑ ይከሰታል ፣ ማለትም ፣ የውስጥ ኃይሎች የሚገነጠሉት በጣም አጭር ጊዜ ውስጥ ነው። በአጭር ጊዜ ውስጥ በስበት ኃይል ተጽዕኖ ሥር ያሉ ቁርጥራጮች የፍጥነት ለውጥ በነዚህ የውስጥ ኃይሎች ተጽዕኖ ውስጥ ካለው የፍጥነት ለውጥ ጋር ሲነፃፀር ችላ ሊባል እንደሚችል ግልጽ ነው። ስለዚህ ፣ ምንም እንኳን ከግምት ውስጥ ያለው ስርዓት ፣ በጥብቅ አነጋገር ፣ አልተዘጋም ፣ የፕሮጀክቱ ስብራት ሲከሰት አጠቃላይ ፍጥነቱ ሳይለወጥ እንደሚቆይ መገመት እንችላለን።

ከሞመንተም ጥበቃ ህግ አንድ ሰው የቁራጮችን እንቅስቃሴ አንዳንድ ባህሪያት ወዲያውኑ መለየት ይችላል። ሞመንተም የቬክተር ብዛት ነው። ፍንዳታው ከመከሰቱ በፊት, በፕሮጀክት ትራፊክ አውሮፕላን ውስጥ ተኝቷል. በሁኔታው ላይ እንደተገለፀው የአንደኛው ክፍልፋዮች ፍጥነት ቀጥ ያለ ነው ፣ ማለትም ፍጥነቱ በተመሳሳይ አውሮፕላን ውስጥ ስለቀረ የሁለተኛው ክፍልፋዮች ፍጥነትም በዚህ አውሮፕላን ውስጥ አለ። ይህ ማለት የሁለተኛው ክፍልፋይ አቅጣጫ በተመሳሳይ አውሮፕላን ውስጥ ይቆያል.

ተጨማሪ, አጠቃላይ ተነሳስቼ ያለውን አግድም ክፍል ጥበቃ ሕግ ጀምሮ, ሁለተኛው ቍርስራሽ ያለውን የፍጥነት አግዳሚ ክፍል እኩል ነው ምክንያቱም በውስጡ የጅምላ ወደ projectile ግማሽ የጅምላ, እና ተነሳስቼ ያለውን አግድም ክፍል ጋር እኩል ነው. የመጀመሪያው ቁራጭ በሁኔታ ከዜሮ ጋር እኩል ነው። ስለዚህ, የሁለተኛው ቁራጭ አግድም የበረራ ክልል ከ ነው

የተበላሹበት ቦታ ከበረራ ጊዜው ምርት ጋር እኩል ነው. ይህንን ጊዜ እንዴት ማግኘት ይቻላል?

ይህንን ለማድረግ የቁራጮቹ ግፊቶች (እና ስለዚህ ፍጥነቶች) ቀጥ ያሉ ክፍሎች በመጠን እኩል መሆን እና በተቃራኒ አቅጣጫዎች መምራት እንዳለባቸው ያስታውሱ። የሁለተኛው የፍላጎት ቁራጭ የበረራ ጊዜ የሚወሰነው ፍጥነቱ በሚፈነዳበት ጊዜ የፍጥነቱ ቁመታዊ አካል ወደላይ ወይም ወደ ታች በመምጣቱ ላይ ነው (ምስል 108)።

ሩዝ. 108. ከሼል ፍንዳታ በኋላ የተቆራረጡ ዱካዎች

ይህ መጀመሪያ ቁርስራሽ ያለውን ቁመታዊ ውድቀት ጊዜ ጋር ሁኔታ ውስጥ የተሰጠ ነጻ መውደቅ ጊዜ ጋር በማነጻጸር ለማወቅ ቀላል ነው ሀ ከዚያም የመጀመሪያው ክፍልፋይ የመጀመሪያ ፍጥነት ወደ ታች መምራት ከሆነ, እና ቁመታዊ አካል. የሁለተኛው ፍጥነት ወደ ላይ ይመራል, እና በተቃራኒው (ጉዳዮች a እና በስእል 108). ወደ ቁመታዊው አንግል አንድ ጥይት በፍጥነት ወደ ሳጥኑ ውስጥ ይበርዳል እና ወዲያውኑ በአሸዋ ውስጥ ይጣበቃል። ሳጥኑ መንቀሳቀስ ይጀምራል እና ከዚያ ይቆማል. ሳጥኑ ለመንቀሳቀስ ምን ያህል ጊዜ ፈጅቷል? የጥይት ብዛት እና የሳጥኑ ብዛት ሬሾ ከ y ጋር እኩል ነው። በየትኞቹ ሁኔታዎች ሳጥኑ በጭራሽ አይንቀሳቀስም?

2. መጀመሪያ ላይ ያረፈው ኒውትሮን በሬዲዮአክቲቭ መበስበስ ወቅት ፕሮቶን፣ ኤሌክትሮን እና አንቲንዩትሪኖ ይፈጠራሉ። የፕሮቶን እና የኤሌክትሮን ቅጽበት እኩል ናቸው እና በመካከላቸው ያለው አንግል ሀ ነው። የ antineutrino ፍጥነትን ይወስኑ.

የአንድ ቅንጣቢ ሞመንተም እና የቁሳቁስ ነጥብ ስርአት ሞመንተም ምን ይባላል?

በአንድ ቅንጣቢ ፍጥነት እና የቁሳቁስ ነጥቦች ስርዓት የለውጥ ህግን ያዘጋጁ።

ሩዝ. 109. ከግራፉ ውስጥ ያለውን የኃይል ግፊት ለመወሰን

ለምንድነው የውስጥ ሃይሎች በስርዓት ግስጋሴ ውስጥ በለውጥ ህግ ውስጥ በግልፅ ያልተካተቱት?

የውጭ ኃይሎች ባሉበት ጊዜ የአንድን ሥርዓት ሞመንተም የመጠበቅ ሕግ በምን ጉዳዮች ላይ መጠቀም ይቻላል?

ከተለዋዋጭ አቀራረብ ጋር ሲነፃፀር የፍጥነት ጥበቃ ህግን መጠቀም ምን ጥቅሞች አሉት?

ተለዋዋጭ ኃይል በሰውነት ላይ በሚሠራበት ጊዜ ፍጥነቱ የሚወሰነው በቀመር በቀኝ በኩል ነው (5) - በሚሠራበት ጊዜ ውስጥ ያለው ዋና አካል። የጥገኝነት ግራፍ ይሰጠን (ምሥል 109). ለእያንዳንዱ ጉዳይ ሀ እና ከዚህ ግራፍ ላይ ያለውን የኃይል ግፊት እንዴት እንደሚወስኑ

በቀመርዎቹ አንዳንድ ቀላል ለውጦችን እናድርግ። በኒውተን ሁለተኛ ህግ መሰረት ኃይሉ ሊገኝ ይችላል፡ F=m*a. ፍጥነቱ እንደሚከተለው ይገኛል-a=v⁄t. ስለዚህ: F = m*v/ተ.

የሰውነት እንቅስቃሴን መወሰን: ቀመር

ይህ ኃይል በጊዜ ሂደት የጅምላ እና የፍጥነት ምርት ለውጥ ተለይቶ ይታወቃል። ይህንን ምርት በተወሰነ መጠን ከገለጽነው፣ በጊዜ ሂደት የዚህን መጠን ለውጥ እንደ ሃይል ባህሪ እናገኛለን። ይህ መጠን የሰውነት ሞመንተም ተብሎ ይጠራል. የሰውነት እንቅስቃሴ በቀመር ይገለጻል፡-

የት p የሰውነት ሞመንተም ፣ m ብዛት ፣ v ፍጥነት ነው።

ሞመንተም የቬክተር ብዛት ነው፣ እና አቅጣጫው ሁልጊዜ ከፍጥነት አቅጣጫ ጋር ይገጣጠማል። የግፊት አሃድ በሴኮንድ ኪሎግራም በአንድ ሜትር (1 ኪ.ግ * ሜ / ሰ) ነው።

የሰውነት ተነሳሽነት ምንድን ነው: እንዴት መረዳት ይቻላል?

በቀላል መንገድ "በጣቶቹ ላይ", የሰውነት ተነሳሽነት ምን እንደሆነ ለመረዳት እንሞክር. ሰውነቱ እረፍት ላይ ከሆነ ፍጥነቱ ዜሮ ነው። ምክንያታዊ። የሰውነት ፍጥነት ከተቀየረ, ሰውነት የተወሰነ ግፊት ያገኛል, ይህም በእሱ ላይ የተተገበረውን ኃይል መጠን ያሳያል.

በሰውነት ላይ ምንም ተጽእኖ ከሌለ, ነገር ግን በተወሰነ ፍጥነት ይንቀሳቀሳል, ማለትም, የተወሰነ ግፊት አለው, ከዚያም የእሱ ግፊት ማለት ይህ አካል ከሌላ አካል ጋር በሚገናኝበት ጊዜ ምን ተጽእኖ ሊኖረው ይችላል.

የግፊት ቀመር የሰውነትን ብዛት እና ፍጥነቱን ያጠቃልላል። ማለትም፣ የሰውነት ክብደት እና/ወይም ፍጥነት በጨመረ ቁጥር የሚኖረው ተፅዕኖ የበለጠ ይሆናል። ከህይወት ተሞክሮ ይህ ግልጽ ነው።

ትንሽ ክብደት ያለው አካል ለማንቀሳቀስ, ትንሽ ኃይል ያስፈልጋል. የሰውነት ክብደት በጨመረ መጠን የበለጠ ጥረት ማድረግ ያስፈልጋል. በሰውነት ላይ በሚሰጠው ፍጥነት ላይም ተመሳሳይ ነው. ሰውነቱ በራሱ በሌላ ላይ የሚያሳድረውን ተጽዕኖ በሚመለከት፣ ግፊቱ ሰውነቱ በሌሎች አካላት ላይ የሚሠራበትን መጠን ያሳያል። ይህ ዋጋ በቀጥታ በዋናው አካል ፍጥነት እና ብዛት ላይ ይወሰናል.

በአካላት መስተጋብር ወቅት ግፊት

ሌላ ጥያቄ ይነሳል-የሰውነት እንቅስቃሴ ከሌላ አካል ጋር ሲገናኝ ምን ይሆናል? የሰውነት ክብደት ሳይበላሽ ከቆየ ሊለወጥ አይችልም, ነገር ግን ፍጥነቱ በቀላሉ ሊለወጥ ይችላል. በዚህ ሁኔታ, የሰውነት ፍጥነት በክብደቱ ላይ ተመስርቶ ይለወጣል.

እንደ እውነቱ ከሆነ በጣም የተለያየ አካል ያላቸው አካላት ሲጋጩ ፍጥነታቸው በተለየ መንገድ እንደሚለዋወጥ ግልጽ ነው. በከፍተኛ ፍጥነት የሚበር የእግር ኳስ ኳስ ያልተዘጋጀን ሰው ለምሳሌ ተመልካች ቢመታ ተመልካቹ ሊወድቅ ይችላል ማለትም ትንሽ ፍጥነት ይይዛል ነገርግን በእርግጠኝነት እንደ ኳስ አይበርም።

እና ሁሉም ምክንያቱም የተመልካቹ ብዛት ከኳሱ ብዛት በጣም ስለሚበልጥ ነው። ግን በተመሳሳይ ጊዜ የእነዚህ ሁለት አካላት አጠቃላይ እንቅስቃሴ ሳይለወጥ ይቆያል።

የፍጥነት ጥበቃ ህግ፡ ቀመር

ይህ የፍጥነት ጥበቃ ህግ ነው፡ ሁለት አካላት ሲገናኙ አጠቃላይ ፍጥነታቸው ሳይለወጥ ይቆያል። የፍጥነት ጥበቃ ሕግ የሚሠራው በተዘጋ ሥርዓት ውስጥ ብቻ ነው፣ ማለትም፣ የውጭ ኃይሎች ተጽዕኖ በሌለበት ወይም አጠቃላይ ተግባራቸው ዜሮ በሆነበት ሥርዓት ውስጥ ነው።

እንደ እውነቱ ከሆነ የአካል ስርዓት ሁልጊዜ ማለት ይቻላል ለውጫዊ ተጽእኖ የተጋለጠ ነው, ነገር ግን አጠቃላይ ተነሳሽነት, ልክ እንደ ጉልበት, ወደ የትም አይጠፋም እና ከየትኛውም ቦታ አይነሳም, በሁሉም የግንኙነቶች ተሳታፊዎች መካከል ይሰራጫል.