ሞመንተም በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ ለአካላት መስተጋብር ስርዓት ቋሚ ሆኖ የሚቆይ አካላዊ መጠን ነው። የፍጥነት ሞጁል ከጅምላ እና ፍጥነት (p = mv) ምርት ጋር እኩል ነው። የፍጥነት ጥበቃ ህግ እንደሚከተለው ተዘጋጅቷል፡-

በተዘጋ የአካል ክፍሎች ውስጥ የአካል ክፍሎች የቬክተር ድምር ቋሚ ሆኖ ይቆያል, ማለትም, አይለወጥም.ዝግ ስንል አካላት እርስበርስ ብቻ የሚገናኙበት ስርዓት ማለታችን ነው። ለምሳሌ, ግጭት እና የስበት ኃይልን ችላ ማለት ይቻላል. ውዝግብ ትንሽ ሊሆን ይችላል, እና የስበት ኃይል በድጋፍ መደበኛ ምላሽ ኃይል የተመጣጠነ ነው.

አንድ የሚንቀሳቀስ አካል ከሌላው አካል ጋር ይጋጫል እንበል ነገር ግን እንቅስቃሴ አልባ ነው። ምን ይሆናል? በመጀመሪያ ፣ ግጭት ሊለጠጥ ወይም ሊለጠጥ ይችላል። በማይለዋወጥ ግጭት ውስጥ, ሰውነቶች አንድ ላይ ተጣብቀው ወደ አንድ ሙሉ. እስቲ እንዲህ ያለውን ግጭት ብቻ እናስብ።

የአካላት ብዛት አንድ አይነት ስለሆነ ብዙሃኖቻቸውን እናሳያለን ያለ ኢንዴክስ በተመሳሳይ ፊደል፡ m. ከግጭቱ በፊት ያለው የመጀመሪያው አካል ከ mv 1 ጋር እኩል ነው፣ ሁለተኛው ደግሞ mv 2 ጋር እኩል ነው። ነገር ግን ሁለተኛው አካል ስለማይንቀሳቀስ፣ ከዚያም v 2 = 0፣ ስለዚህ የሁለተኛው አካል ፍጥነት 0 ነው።

የማይለዋወጥ ግጭት ከተፈጠረ በኋላ የሁለት አካላት ስርዓት የመጀመሪያው አካል ወደሚንቀሳቀስበት አቅጣጫ መሄዱን ይቀጥላል (የፍጥነት ቬክተር ከፍጥነት ቬክተር ጋር ይገጣጠማል) ነገር ግን ፍጥነቱ በ 2 እጥፍ ያነሰ ይሆናል. ያም ማለት መጠኑ በ 2 እጥፍ ይጨምራል, እና ፍጥነቱ በ 2 እጥፍ ይቀንሳል. ስለዚህ የጅምላ እና የፍጥነት ምርት አንድ አይነት ሆኖ ይቆያል። ብቸኛው ልዩነት ከግጭቱ በፊት ፍጥነቱ 2 እጥፍ ይበልጣል, ነገር ግን መጠኑ ከ m ጋር እኩል ነው. ከግጭቱ በኋላ, መጠኑ 2 ሜትር, እና ፍጥነቱ 2 እጥፍ ያነሰ ነበር.

ሁለቱ አካላት ወደ አንዱ ሲሄዱ በማይነጣጠል ሁኔታ ይጋጫሉ ብለን እናስብ። የፍጥነታቸው ቬክተሮች (እንዲሁም ግፊቶች) በተቃራኒ አቅጣጫዎች ይመራሉ. ይህ ማለት የ pulse ሞጁሎች መቀነስ አለባቸው. ከግጭቱ በኋላ የሁለት አካላት ስርዓት ከግጭቱ በፊት በከፍተኛ ፍጥነት የሚንቀሳቀስ አካል ወደነበረበት አቅጣጫ መሄዱን ይቀጥላል።

ለምሳሌ አንድ አካል 2 ኪሎ ግራም ክብደት ያለው እና በ 3 ሜትር / ሰ ፍጥነት የሚንቀሳቀስ ከሆነ እና ሌላኛው ክብደት 1 ኪ.ግ እና 4 ሜ / ሰ ከሆነ የመጀመሪያው ግፊት 6 ኪ.ግ ነው. m / s, እና የሁለተኛው ግፊት 4 ኪ.ግ ሜ / ጋር ነው. ይህ ማለት ከግጭት በኋላ ያለው የፍጥነት ቬክተር ከመጀመሪያው አካል ፍጥነት ጋር ኮዲሬክሽን ይሆናል ማለት ነው። ነገር ግን የፍጥነት ዋጋው እንደዚህ ሊሰላ ይችላል. ከግጭቱ በፊት የነበረው አጠቃላይ ግፊት ከ 2 ኪ.ግ ሜትር / ሰ ጋር እኩል ነበር, ምክንያቱም ቬክተሮች በተለያየ አቅጣጫ ስለሚገኙ, እሴቶቹን መቀነስ አለብን. ከግጭቱ በኋላ ተመሳሳይ መሆን አለበት. ነገር ግን ከግጭቱ በኋላ የሰውነት ክብደት ወደ 3 ኪ.ግ (1 ኪ.ግ + 2 ኪ.ግ.) ጨምሯል, ይህም ማለት ከ ቀመር p = mv የሚከተለው ነው v = p / m = 2/3 = 1.6 (6) (m / s). ). በግጭቱ ምክንያት ፍጥነቱ እንደቀነሰ እናያለን ይህም ከዕለት ተዕለት ልምዳችን ጋር የሚስማማ ነው።

ሁለት አካላት ወደ አንድ አቅጣጫ የሚሄዱ ከሆነ እና አንደኛው ሁለተኛውን ይይዛል ፣ ይገፋፋዋል ፣ ከእሱ ጋር ይሳተፋል ፣ ታዲያ ይህ የአካል ስርዓት ከግጭት በኋላ እንዴት ፍጥነት ይለወጣል? 1 ኪሎ የሚመዝን አካል በ2 ሜ/ሰ ፍጥነት ተንቀሳቅሷል እንበል። 0.5 ኪሎ ግራም የሚመዝን አካል በ 3 ሜትር በሰከንድ ፍጥነት ሲንቀሳቀስ ይዞት ገባ።

አካላት ወደ አንድ አቅጣጫ ስለሚንቀሳቀሱ የእነዚህ ሁለት አካላት ስርዓት ግፊት የእያንዳንዱ አካል ግፊቶች ድምር እኩል ነው-1 2 = 2 (ኪግ ሜ / ሰ) እና 0.5 3 = 1.5 (ኪግ ሜትር / ሰ) . አጠቃላይ ግፊት 3.5 ኪ.ግ ሜትር / ሰ ነው. ከግጭቱ በኋላ ተመሳሳይ መሆን አለበት, ነገር ግን እዚህ ያለው የሰውነት ክብደት ቀድሞውኑ 1.5 ኪ.ግ (1 ኪ.ግ + 0.5 ኪ.ግ) ይሆናል. ከዚያም ፍጥነቱ ከ 3.5 / 1.5 = 2.3 (3) (m / s) ጋር እኩል ይሆናል. ይህ ፍጥነት ከመጀመሪያው አካል ፍጥነት ይበልጣል እና ከሁለተኛው ፍጥነት ያነሰ ነው. ይህ ለመረዳት የሚቻል ነው, የመጀመሪያው አካል ተገፍቷል, እና ሁለተኛው, አንድ ሰው እንቅፋት አጋጥሞታል ማለት ይችላል.

አሁን ሁለት አካላት መጀመሪያ ላይ እንደተጣመሩ አስቡት። አንዳንድ እኩል ኃይል በተለያየ አቅጣጫ ይገፋቸዋል። የአካላት ፍጥነት ምን ያህል ይሆናል? በእያንዳንዱ አካል ላይ እኩል ኃይል ስለሚተገበር የአንዱ ግፊት ሞጁል ከሌላው ግፊት ጋር እኩል መሆን አለበት። ነገር ግን፣ ቬክተሮቹ በተቃራኒው ይመራሉ፣ ስለዚህ ድምራቸው ከዜሮ ጋር እኩል በሚሆንበት ጊዜ። ይህ ትክክል ነው, ምክንያቱም አካሎቹ ከመለያየታቸው በፊት, ፍጥነታቸው ከዜሮ ጋር እኩል ነበር, ምክንያቱም አካሎቹ እረፍት ላይ ነበሩ. ሞመንተም የጅምላ እና የፍጥነት ምርት ጋር እኩል ስለሆነ በዚህ ሁኔታ ውስጥ ሰውነት የበለጠ ግዙፍ ፣ ፍጥነቱ ዝቅተኛ እንደሚሆን ግልፅ ነው። አካሉ ቀለል ባለ መጠን ፍጥነቱ የበለጠ ይሆናል።

መመሪያዎች

የሚንቀሳቀስ አካልን ብዛት ይፈልጉ እና እንቅስቃሴውን ይለኩ። ከሌላ አካል ጋር ከተገናኘ በኋላ, በጥናት ላይ ያለው የሰውነት ፍጥነት ይለወጣል. በዚህ ሁኔታ የመነሻውን 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 መንስኤው 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 ዜድልየና ኣሉታዊ 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 ። ፍጥነትሰውነት 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 የድርጊቱ መለኪያ ይባላል፡ ፒሲ = ፋቭ ∆t፣ ፋቭ በሰውነት ላይ የሚሠራው አማካይ ኃይል ∆t የጊዜ ክፍተት ነው።

ስለዚህም የልብ ምት ጥንካሬከለውጥ ጋር እኩል ነው። የልብ ምትእና አካሉ፡ ፒሲ = ∆Pt = m (v – v0)፣ v0 የመጀመርያው 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

በአንዳንድ ሁኔታዎች, በአካላት መካከል ለሚሰሩ ኃይሎች መግለጫዎችን ሳይጠቀሙ የአካላትን መስተጋብር ማጥናት ይቻላል. ይህ ሊሆን የቻለው አካላት በሚገናኙበት ጊዜ የማይለወጡ (የተጠበቁ) አካላዊ መጠኖች በመኖራቸው ነው። በዚህ ምዕራፍ ውስጥ ሁለት ዓይነት መጠኖችን እንመለከታለን - ሞመንተም እና ሜካኒካል ኢነርጂ.
በፍጥነት እንጀምር።

ከሰውነት ክብደት m ምርት ጋር እኩል የሆነ አካላዊ መጠን እና ፍጥነቱ የሰውነት ጉልበት (ወይም በቀላሉ ግፊት) ይባላል።

ሞመንተም የቬክተር ብዛት ነው። የፍላጎቱ መጠን p = mv ነው, እና የግፊቱ አቅጣጫ ከሰውነት ፍጥነት አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል. የግፊት አሃድ 1 (kg * m) / ሰ ነው.

1. 3 ቶን የሚመዝን መኪና በሰሜናዊ አቅጣጫ 40 ኪ.ሜ ፍጥነት ባለው አውራ ጎዳና ላይ ይጓዛል። የጭነት መኪናው?

2. በ 400 ግራም ክብደት ያለው ኳስ ከ 5 ሜትር ከፍታ ላይ ያለ የመጀመሪያ ፍጥነት በነፃነት ይወድቃል, ከተጽዕኖው በኋላ ኳሱ ወደ ላይ ይወጣል, እና የኳሱ ፍጥነት በተጽዕኖው ምክንያት አይለወጥም.
ሀ) ተጽዕኖ ከመደረጉ በፊት ወዲያውኑ የኳሱ ፍጥነት መጠን እና አቅጣጫ ምን ያህል ነው?
ለ) ከተፅዕኖ በኋላ ወዲያውኑ የኳሱ ፍጥነት መጠን እና አቅጣጫ ምን ያህል ነው?
ሐ) በተጽእኖው ምክንያት የኳሱ የፍጥነት ለውጥ ምን ይመስላል እና በምን አቅጣጫ? ለውጡን በግራፊክ ፍጥነት ይፈልጉ።
ፍንጭ የሰውነት ፍጥነቱ ከ 1 ጋር እኩል ከሆነ እና ከ 2 ጋር እኩል ከሆነ የፍጥነት ለውጥ ∆ = 2 - 1።

2. የፍጥነት ጥበቃ ህግ

በጣም አስፈላጊው የፍጥነት ንብረት በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ አጠቃላይ የተግባቦት አካላት ፍጥነት ሳይለወጥ (ተጠብቆ ይቆያል) ነው።

ልምድ እናስቀምጥ

ሁለት ተመሳሳይ ጋሪዎች በጠረጴዛው ላይ በተመሳሳይ ቀጥተኛ መስመር ላይ ይንከባለሉ ማለት ይቻላል ምንም ግጭት የለም። (ይህ ሙከራ በዘመናዊ መሳሪያዎች ሊከናወን ይችላል.) የግጭት አለመኖር ለሙከራችን አስፈላጊ ሁኔታ ነው!

ጋሪዎቹ ከግጭት በኋላ እንደ አንድ አካል ስለሚንቀሳቀሱ በጋሪዎቹ ላይ መቀርቀሪያዎችን እንጭናለን። የቀኝ ጋሪው መጀመሪያ ላይ እንዲያርፍ እና በግራ ግፊት ፍጥነት 0 እንሰጣለን (ምሥል 25.1, ሀ).

ከግጭቱ በኋላ ጋሪዎቹ አንድ ላይ ይንቀሳቀሳሉ. መለኪያዎች እንደሚያሳዩት አጠቃላይ ፍጥነታቸው ከግራ ጋሪ (25.1, b) የመጀመሪያ ፍጥነት 2 እጥፍ ያነሰ ነው.

የእያንዳንዱን ጋሪ ብዛት m እንደ እንጥቀስ እና ከግጭቱ በፊት እና በኋላ የጋሪዎቹን አጠቃላይ ግፊቶች እናወዳድር።

የጋሪዎቹ አጠቃላይ ፍጥነት ሳይለወጥ (ተጠብቆ) እንደቆየ እናያለን።

ምናልባት ይህ እውነት ሊሆን የሚችለው ከግንኙነት በኋላ አካላት እንደ አንድ ክፍል ሲንቀሳቀሱ ብቻ ነው?

ልምድ እናስቀምጥ
መቀርቀሪያዎቹን በሚለጠጥ ጸደይ እንተካውና ሙከራውን እንደገና እንድገመው (ምሥል 25.2)።

በዚህ ጊዜ የግራ ጋሪው ቆሟል, እና ቀኙ ከግራ ጋሪው የመጀመሪያ ፍጥነት ጋር እኩል የሆነ ፍጥነት አግኝቷል.

3. በዚህ ሁኔታ የጋሪዎቹ አጠቃላይ ፍጥነት እንደተጠበቀ ያረጋግጡ።

ምናልባት ይህ እውነት ሊሆን የሚችለው የብዙዎቹ መስተጋብር አካላት እኩል ሲሆኑ ብቻ ነው?

ልምድ እናስቀምጥ
ሌላ ተመሳሳይ ጋሪ ከትክክለኛው ጋሪ ጋር እናያይዘን እና ሙከራውን እንደገና እንድገመው (ምሥል 25.3).

አሁን ከግጭቱ በኋላ የግራ ጋሪው ከ -/3 ጋር እኩል በሆነ ፍጥነት ወደ ቀኝ አቅጣጫ መንቀሳቀስ ጀመረ። .

4. በዚህ ሙከራ የጋሪዎቹ አጠቃላይ ፍጥነት እንደተጠበቀ ያረጋግጡ።

አጠቃላይ የአካላት እንቅስቃሴ በምን አይነት ሁኔታ እንደሚጠበቅ ለማወቅ ፣የተዘጋ የአካል ስርዓት ጽንሰ-ሀሳብን እናስተዋውቅ። እርስ በርስ ብቻ የሚግባቡ አካላት (ማለትም የዚህ ሥርዓት አካል ካልሆኑ አካላት ጋር የማይገናኙ) ሥርዓት የተሰጠ ስያሜ ነው።

በትክክል የተዘጉ የአካል ክፍሎች በተፈጥሮ ውስጥ አይኖሩም, ምክንያቱም የአጽናፈ ዓለማዊ የስበት ኃይልን "ማጥፋት" የማይቻል ከሆነ ብቻ ነው.

ነገር ግን በብዙ ሁኔታዎች የአካላት ስርዓት በጥሩ ትክክለኛነት እንደተዘጋ ሊቆጠር ይችላል. ለምሳሌ, የውጭ ኃይሎች (ከሌሎች አካላት በስርአቱ አካላት ላይ የሚሠሩ ኃይሎች) እርስ በእርሳቸው በሚጣጣሙበት ጊዜ ወይም ችላ ሊባሉ ይችላሉ.

ከጋሪዎች ጋር ባደረግነው ሙከራ ውስጥ የተከሰተው ይህ ነው፡ በእነርሱ ላይ የሚሠሩት የውጪ ኃይሎች (የስበት ኃይል እና የመደበኛ ምላሽ ኃይል) እርስ በርሳቸው ሚዛኑን የጠበቁ ናቸው፣ እናም የግጭት ኃይልን ችላ ማለት የቻሉት በዚህ ምክንያት ብቻ ነው። እርስ በርስ ያላቸውን ግንኙነት.

የተገለጹት ሙከራዎች እና እንደ እነርሱ ያሉ ብዙ ሰዎች ይህን ያመለክታሉ
የፍጥነት ጥበቃ ሕግ፡- የተዘጋ ሥርዓትን የሚሠሩት የአካል ክፍሎች ቅጽበት የቬክተር ድምር በስርዓቱ አካላት መካከል በሚደረግ ማንኛውም መስተጋብር አይለወጥም።
የፍጥነት ጥበቃ ህግ የሚረካው በማጣቀሻ ፍሬሞች ውስጥ ብቻ ነው።

በኒውተን ህጎች ውጤት ምክንያት የፍጥነት ጥበቃ ህግ

የሁለት መስተጋብር አካላት ዝግ ስርዓትን ምሳሌ በመጠቀም፣ የፍጥነት ጥበቃ ህግ የኒውተን ሁለተኛ እና ሶስተኛ ህጎች ውጤት መሆኑን እናሳይ።

የአካላትን ብዛት m 1 እና m 2 እና የመጀመሪያ ፍጥነታቸውን 1 እና 2 እንጥቀስ። ከዚያም የአካላት ቅጽበት የቬክተር ድምር

መስተጋብር አካላት በተወሰነ ጊዜ ∆t ውስጥ በፍጥነት 1 እና 2 እንዲንቀሳቀሱ ያድርጉ።

5. የአጠቃላይ የአካላት እንቅስቃሴ ለውጥ ለምን በቅጹ ሊፃፍ እንደሚችል ያብራሩ

ፍንጭ ለእያንዳንዱ አካል ∆ = m∆, እንዲሁም ∆ = ∆t የሚለውን እውነታ ተጠቀም.

6. በመጀመሪያዎቹ እና በሁለተኛው አካላት ላይ የሚሠሩ 1 እና 2 ኃይሎችን እናሳይ። ያንን አረጋግጡ

ፍንጭ የኒውተንን ሁለተኛ ህግ እና ስርዓቱ የተዘጋበትን እውነታ ተጠቀሙበት, በዚህ ምክንያት የአካላት መፋጠን የሚከሰቱት እነዚህ አካላት እርስ በእርሳቸው በሚሰሩባቸው ኃይሎች ብቻ ነው.

7. ያንን አረጋግጥ

ፍንጭ የኒውተንን ሶስተኛ ህግ ተጠቀም።

ስለዚህ፣ የተገናኙ አካላት አጠቃላይ እንቅስቃሴ ለውጥ ዜሮ ነው። እና በተወሰነ መጠን ውስጥ ያለው ለውጥ ዜሮ ከሆነ, ይህ ማለት ይህ መጠን ተጠብቆ ይቆያል ማለት ነው.

8. ለምንድነው ለምንድነው ከላይ ከተጠቀሰው ምክኒያት የተነሳ የፍጥነት ጥበቃ ህግ የሚረካው በማጣቀሻ ፍሬሞች ውስጥ ብቻ ነው?

3. ግፊትን አስገድድ

“የምትወድቅበትን ባውቅ ኖሮ ገለባ በጣልኩ” የሚል አባባል አለ። ለምን "ገለባ" ያስፈልግዎታል? ለምንድነው አትሌቶች ከጠንካራ ወለል ይልቅ በስልጠና እና በውድድር ጊዜ ለስላሳ ምንጣፎች የሚወድቁት ወይም የሚዘለሉት? ለምንድነው ከተዘለለ በኋላ በተጣመሙ እግሮች ላይ ያርፉ እንጂ ቀጥ ያሉ አይደሉም? ለምንድነው መኪኖች የመቀመጫ ቀበቶ እና ኤርባግ የሚያስፈልጋቸው?
"የኃይል ግፊት" ጽንሰ-ሐሳብ ጋር በመተዋወቅ እነዚህን ሁሉ ጥያቄዎች መመለስ እንችላለን.

የሃይል መገፋፋት የሃይል ውጤት እና ይህ ሃይል የሚሰራበት የጊዜ ክፍተት ∆t ነው።

"የኃይል ግፊት" የሚለው ስም "ግፊት" የሚለውን ጽንሰ-ሐሳብ "የሚያስተጋባው" በአጋጣሚ አይደለም. በተወሰነ ጊዜ ውስጥ የጅምላ m አካል በኃይል እርምጃ ሲወሰድ ጉዳዩን እንመልከት.

9. በሰውነት ውስጥ ያለው ለውጥ ∆ በዚህ አካል ላይ ከሚሠራው ኃይል ፍጥነት ጋር እኩል መሆኑን ያረጋግጡ።

ፍንጭ ∆ = m∆ እና የኒውተን ሁለተኛ ህግ የሚለውን እውነታ ተጠቀም።

ፎርሙላውን (6) በቅጹ ላይ እንደገና እንፃፍ

ይህ ቀመር ሌላው የኒውተንን ሁለተኛ ህግ የመጻፍ ዘዴ ነው። (ይህንን ህግ እራሱ ኒውተን ያዘጋጀው በዚህ መልክ ነበር።) ከዚህ በመነሳት አንድ ትልቅ ሃይል በአጭር ጊዜ ውስጥ ፍጥነቱ በከፍተኛ ሁኔታ ከተቀየረ በሰውነት ላይ ይሰራል።

ለዚህም ነው በግጭት እና በግጭት ጊዜ ትላልቅ ሀይሎች የሚነሱት፡-ተፅእኖዎች እና ግጭቶች በትክክል በአጭር ጊዜ መስተጋብር የጊዜ ክፍተት ተለይተው ይታወቃሉ።

የተፅዕኖ ኃይልን ለማዳከም ወይም አካላት በሚጋጩበት ጊዜ የሚነሱትን ኃይሎች ለመቀነስ ተፅዕኖው ወይም ግጭቱ የሚከሰትበትን ጊዜ ማራዘም ያስፈልጋል።

10. በዚህ ክፍል መጀመሪያ ላይ የተገለጸውን አባባል አብራራ፤ እንዲሁም በዚያው አንቀጽ ላይ የተቀመጡትን ሌሎች ጥያቄዎች መልሱ።

11. 400 ግራም ክብደት ያለው ኳስ ግድግዳውን በመምታት ከ 5 ሜ / ሰ ጋር እኩል በሆነ ፍፁም ፍጥነት ወጣ። ከመነካቱ በፊት የኳሱ ፍጥነት በአግድም ተመርቷል። ለ 0.02 ሰከንድ ከግድግዳው ጋር ከተገናኘ ኳሱ በግድግዳው ላይ የሚሠራው አማካይ ኃይል ምን ያህል ነው?

12. 200 ኪ.ግ የሚመዝነው የሲሚንዲን ብረት ከ 1.25 ሜትር ከፍታ ላይ ወደ አሸዋ ወድቆ 5 ሴ.ሜ ውስጥ ይሰምጣል.
ሀ) ከውጤቱ በፊት ወዲያውኑ የባዶው ፍጥነት ምን ያህል ነው?
ለ) በተጽዕኖው ወቅት የባዶው የፍጥነት ለውጥ ምንድነው?
ሐ) ጥቃቱ ለምን ያህል ጊዜ ቆየ?
መ) አማካይ የተፅዕኖ ኃይል ምንድን ነው?

ተጨማሪ ጥያቄዎች እና ተግባራት

13. 200 ግራም ክብደት ያለው ኳስ በ 2 ሜ / ሰ ፍጥነት ወደ ግራ ይንቀሳቀሳል. ሌላ የጅምላ ኳስ 100 ግራም እንዴት መንቀሳቀስ አለበት ስለዚህ የኳሶቹ አጠቃላይ ፍጥነት ዜሮ ነው?

14. የ 300 ግራም ክብደት ያለው ኳስ በ 50 ሴ.ሜ ራዲየስ ክበብ ውስጥ በ 2 ሜትር / ሰ ፍጥነት አንድ ወጥ በሆነ መንገድ ይንቀሳቀሳል. በኳሱ ፍጥነት ውስጥ ያለው የለውጥ ሞጁል ምንድን ነው?
ሀ) ለአንድ ሙሉ የደም ዝውውር ጊዜ?
ለ) የግማሽ የደም ዝውውር ጊዜ?
ሐ) በ 0.39 ሰከንድ?

15. የመጀመሪያው ሰሌዳ አስፋልት ላይ ይተኛል, እና ሁለተኛው ቦርድ ተመሳሳይ ነው - ልቅ አሸዋ ላይ. በሁለተኛው ሰሌዳ ላይ ምስማርን መዶሻ መዶሻ ማድረግ ለምን ቀላል እንደሆነ ያብራሩ?

16. 10 ግራም የሚመዝን ጥይት, በ 700 ሜትር / ሰ ፍጥነት የሚበር, ቦርዱን ወጋው, ከዚያ በኋላ የፍጥነቱ ፍጥነት ከ 300 ሜትር / ሰ ጋር እኩል ሆኗል. በቦርዱ ውስጥ, ጥይቱ ለ 40 μs ተንቀሳቅሷል.
ሀ) በቦርዱ ውስጥ በማለፍ በጥይት ላይ ያለው ለውጥ ምን ይመስላል?
ለ) ጥይቱ በሰሌዳው ውስጥ ሲያልፍ ምን ያህል አማካኝ ኃይል ተጠቀመ?

የኃይል ግፊት. የሰውነት ግፊት

መሰረታዊ ተለዋዋጭ መጠኖች፡ ሃይል፣ ጅምላ፣ የሰውነት ግፊት፣ የሃይል ቅጽበት፣ የማዕዘን ፍጥነት።

ሃይል የቬክተር ብዛት ነው፡ እሱም የሌላ አካላት ወይም መስኮች በአንድ አካል ላይ የሚወስዱት እርምጃ መለኪያ ነው።

ጥንካሬ በሚከተለው ተለይቷል-

· ሞዱል

አቅጣጫ

የማመልከቻ ነጥብ

በ SI ስርዓት ውስጥ ሃይል የሚለካው በኒውተን ነው።

የአንድ ኒውተን ሃይል ምን እንደሆነ ለመረዳት በሰውነት ላይ የሚተገበር ሃይል ፍጥነቱን እንደሚቀይር ማስታወስ አለብን። በተጨማሪም, እንደምናስታውሰው, ከጅምላዎቻቸው ጋር የተቆራኘውን የሰውነት ጉልበት (inertia) እናስታውስ. ስለዚህ፣

አንድ ኒውተን 1 ኪሎ ግራም የሚመዝነውን የሰውነት ፍጥነት በ1 ሜትር በሰከንድ የሚቀይር ኃይል ነው።

የኃይል ምሳሌዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ:

· ስበት- በስበት መስተጋብር ምክንያት በሰውነት ላይ የሚሠራ ኃይል.

· የመለጠጥ ኃይል- ሰውነት ውጫዊ ጭነትን የሚቋቋምበት ኃይል። መንስኤው የሰውነት ሞለኪውሎች ኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ነው.

· የአርኪሜድስ ኃይል- አንድ አካል የተወሰነ መጠን ያለው ፈሳሽ ወይም ጋዝ ከማስወጣቱ ጋር የተያያዘ ኃይል።

· የመሬት ምላሽ ኃይል- ድጋፉ በላዩ ላይ ባለው አካል ላይ የሚሠራበት ኃይል።

· የግጭት ኃይል- የአካል ክፍሎችን አንጻራዊ እንቅስቃሴ የመቋቋም ኃይል።

· የገጽታ ውጥረቱ በሁለት ሚዲያዎች መገናኛ ላይ የሚፈጠር ኃይል ነው።

· የሰውነት ክብደት- ሰውነት በአግድም ድጋፍ ወይም በአቀባዊ እገዳ ላይ የሚሠራበት ኃይል።

እና ሌሎች ኃይሎች።

ጥንካሬ የሚለካው ልዩ መሣሪያ በመጠቀም ነው። ይህ መሳሪያ ዲናሞሜትር (ምስል 1) ይባላል. ዳይናሞሜትር የፀደይ 1ን ያካትታል, የመለጠጥ ጥንካሬውን ያሳየናል, ቀስት 2, በስኬል 3 ላይ ተንሸራታች, ገደብ ባር 4, ይህም ፀደይ ከመጠን በላይ እንዳይዘረጋ እና ጭነቱ የተንጠለጠለበት መንጠቆ 5 ነው.

ሩዝ. 1. ዳይናሞሜትር (ምንጭ)

ብዙ ኃይሎች በሰውነት ላይ ሊሠሩ ይችላሉ. የሰውነት እንቅስቃሴን በትክክል ለመግለጽ የውጤት ኃይሎችን ጽንሰ-ሀሳብ ለመጠቀም ምቹ ነው።

የውጤቱ ኃይል ድርጊቱ በሰውነት ላይ የተተገበሩትን ሁሉንም ኃይሎች የሚተካ ኃይል ነው (ምስል 2).

ከቬክተር መጠኖች ጋር ለመስራት ደንቦቹን ማወቅ, በሰውነት ላይ የሚተገበሩ ሁሉም ኃይሎች ውጤት የእነዚህ ኃይሎች ቬክተር ድምር እንደሆነ መገመት ቀላል ነው.

ሩዝ. 2. በሰውነት ላይ የሚሠሩ የሁለት ኃይሎች ውጤት

በተጨማሪም፣ የአንድን አካል እንቅስቃሴ በአንዳንድ ቅንጅታዊ ሥርዓት ውስጥ እያጤንን ስለሆነ፣ ኃይሉን ሳይሆን ወደ ዘንግ ያለውን ትንበያ ግምት ውስጥ ማውጣቱ ብዙውን ጊዜ ይጠቅመናል። በዘንጉ ላይ ያለው የኃይል ትንበያ አሉታዊ ወይም አወንታዊ ሊሆን ይችላል, ምክንያቱም ትንበያው scalar መጠን ነው. ስለዚህ, በስእል 3 የኃይሎች ትንበያዎች ይታያሉ, የኃይል ትንበያ አሉታዊ ነው, እና የኃይል ትንበያ አዎንታዊ ነው.

ሩዝ. 3. ወደ ዘንግ ላይ ያሉ ኃይሎች ትንበያዎች

ስለዚህ፣ ከዚህ ትምህርት ስለ ጥንካሬ ጽንሰ-ሃሳብ ያለንን ግንዛቤ አሳድገናል። የሃይል መለኪያ አሃዶችን እና ሃይል የሚለካበትን መሳሪያ አስታወስን። በተጨማሪም, በተፈጥሮ ውስጥ ምን ዓይነት ኃይሎች እንዳሉ ተመልክተናል. በመጨረሻም ፣ ብዙ ሀይሎች በሰውነት ላይ ሲሰሩ እንዴት እርምጃ መውሰድ እንዳለብን ተምረናል።

ክብደት, አካላዊ መጠን, የቁስ አካል ዋና ባህሪያት አንዱ, የማይነቃነቅ እና የስበት ባህሪያቱን ይወስናል. በዚህ መሠረት በማይነቃነቅ ቅዳሴ እና በስበት ኃይል (ከባድ፣ ስበት) መካከል ልዩነት አለ።

የቅዳሴ ጽንሰ-ሐሳብ ወደ መካኒክስ በ I. ኒውተን አስተዋወቀ። በክላሲካል ኒውቶኒያን መካኒኮች ቅዳሴ የአንድ አካል ሞመንተም (የእንቅስቃሴ መጠን) ፍቺ ውስጥ ተካትቷል፡ ሞመንተም አርከሰውነት ፍጥነት ጋር ተመጣጣኝ ቁ, p = mv(1) የተመጣጣኝነት ቅንጅት ለአንድ አካል ቋሚ እሴት ነው ኤም- እና የአካል ቅዳሴ ነው. የቅዳሴ አቻ ትርጉም የሚገኘው ከጥንታዊ መካኒኮች እንቅስቃሴ እኩልነት ነው። f = ማ(2) እዚህ ቅዳሴ በሰውነት ላይ በሚሠራው ኃይል መካከል ያለው የተመጣጠነ ተመጣጣኝነት ነው። ረእና በእሱ ምክንያት የሚከሰተውን የሰውነት ማፋጠን ሀ. በግንኙነቶች (1) እና (2) የተገለፀው ብዛት የማይነቃነቅ ክብደት ወይም የማይነቃነቅ ክብደት ይባላል። የሰውነት ተለዋዋጭ ባህሪያትን ያሳያል ፣ የሰውነት መነቃቃት መለኪያ ነው-በቋሚ ኃይል ፣ የሰውነት ብዛት እየጨመረ በሄደ መጠን ፣ የሚያገኘው ፍጥነት ይቀንሳል ፣ ማለትም ፣ የእንቅስቃሴው ሁኔታ በዝግታ ይለወጣል ( የበለጠ ጥንካሬው)።

በተለያዩ አካላት ላይ በተመሳሳይ ኃይል በመሥራት እና ፍጥነታቸውን በመለካት በእነዚህ አካላት መካከል ያለውን ግንኙነት መወሰን እንችላለን- m 1: m 2: m 3 ... = a 1: a 2: a 3 ...; ከቅዳሴዎች አንዱ እንደ መለኪያ ክፍል ከተወሰደ፣ የተቀሩት አካላት ቅዳሴ ሊገኝ ይችላል።

በኒውተን የስበት ፅንሰ-ሀሳብ ቅዳሴ በተለየ መልኩ ይታያል - እንደ የስበት መስክ ምንጭ። እያንዳንዱ አካል ከሰውነት ቅዳሴ ጋር ተመጣጣኝ የሆነ የስበት መስክ ይፈጥራል (እና በሌሎች አካላት በተፈጠረው የስበት መስክ ላይ ተጽእኖ ይኖረዋል, ጥንካሬውም ከአካላት ቅዳሴ ጋር ተመጣጣኝ ነው). ይህ መስክ በኒውተን የስበት ህግ በሚወስነው ኃይል የሌላ አካልን ወደዚህ አካል እንዲስብ ያደርጋል፡-

(3)

የት አር- በሰውነት መካከል ያለው ርቀት; ጂሁለንተናዊ የስበት ቋሚ ነው፣ ሀ ሜ 1እና ሜ 2- ብዙ አካላትን የሚስብ። ከቀመር (3) ቀመሩን ለማግኘት ቀላል ነው። ክብደት አርየሰውነት ክብደት ኤምበምድር የስበት መስክ ውስጥ; P = mg (4).

እዚህ ሰ = G*M/r 2- በመሬት ስበት መስክ ውስጥ የነፃ ውድቀት ማፋጠን እና አር » አር- የምድር ራዲየስ. በግንኙነቶች (3) እና (4) የሚወሰን ክብደት የሰውነት ስበት ክብደት ይባላል።

በመርህ ደረጃ የስበት መስክን የሚፈጥረው ቅዳሴም የአንድ አካልን ጉልበት እንደሚወስን ከየትኛውም ቦታ አይከተልም. ነገር ግን፣ ልምድ እንደሚያሳየው የማይነቃነቅ ቅዳሴ እና የስበት ብዛት እርስ በእርሳቸው ተመጣጣኝ ናቸው (እና በተለመደው የመለኪያ አሃዶች ምርጫ ፣ በቁጥር እኩል ናቸው)። ይህ መሰረታዊ የተፈጥሮ ህግ የእኩልነት መርህ ይባላል። ግኝቱ ከጂ ጋሊልዮ ስም ጋር የተያያዘ ነው, እሱም በምድር ላይ ያሉ ሁሉም አካላት በተመሳሳይ ፍጥነት ይወድቃሉ. ሀ. አንስታይን ይህንን መርህ (ለመጀመሪያ ጊዜ በእሱ የተቀናበረ) አጠቃላይ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ ላይ አስቀምጦታል። የእኩልነት መርህ በጣም ከፍተኛ ትክክለኛነት በሙከራ ተመስርቷል። ለመጀመሪያ ጊዜ (1890-1906) ፣የማይነቃነቅ እና የስበት ኃይል እኩልነት ትክክለኛ ፈተና በኤል ኢኦትቮስ ተካሂዶ ነበር ፣እርሱም ብዙሃኑ ከ ~ 10 -8 ስህተት ጋር ይገጣጠማል። በ 1959-64 አሜሪካዊው የፊዚክስ ሊቃውንት R. Dicke, R. Krotkov እና P. Roll ስህተቱን ወደ 10 -11 ቀንሰዋል, እና በ 1971 የሶቪዬት የፊዚክስ ሊቃውንት V.B. Braginsky እና V.I.

የእኩልነት መርህ በተፈጥሮው የሰውነት ክብደትን በመመዘን ለመወሰን ያስችለናል.

መጀመሪያ ላይ ቅዳሴ (ለምሳሌ በኒውተን) የቁስ መጠን መለኪያ ተደርጎ ይወሰድ ነበር። ይህ ፍቺ ግልጽ የሆነ ትርጉም ያለው ከተመሳሳይ ነገር የተገነቡ ተመሳሳይ አካላትን ለማነፃፀር ብቻ ነው. የቅዳሴ መደመርን ያጎላል - የአንድ አካል ቅዳሴ ከቅዳሴው ክፍሎች ድምር ጋር እኩል ነው። የአንድ ወጥ አካል ብዛት ከድምጽ መጠን ጋር ተመጣጣኝ ነው ፣ ስለሆነም የክብደት ጽንሰ-ሀሳብን ማስተዋወቅ እንችላለን - የአንድ አካል ክፍል ብዛት።

በጥንታዊ ፊዚክስ ውስጥ የሰውነት ክብደት በማንኛውም ሂደት ውስጥ እንደማይለወጥ ይታመን ነበር። ይህ በ M.V Lomonosov እና A.L. Lavoisier የተገኘውን የቅዳሴ ጥበቃ ህግን ይዛመዳል። በተለይም ይህ ህግ በማንኛውም ኬሚካላዊ ምላሽ የጅምላዎቹ የመጀመሪያ ክፍሎች ድምር ከመጨረሻዎቹ አካላት ድምር ጋር እኩል ነው ብሏል።

የቅዳሴ ፅንሰ-ሀሳብ በኤ.ኢንስታይን ልዩ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ መካኒኮች ውስጥ ጥልቅ ትርጉም አግኝቷል ፣ እሱም የአካል (ወይም ቅንጣቶች) እንቅስቃሴ በከፍተኛ ፍጥነት - ከብርሃን ፍጥነት ከ ~ 3 10 10 ሴ.ሜ / ሰከንድ ጋር ሲነፃፀር። በአዲስ መካኒኮች - አንጻራዊ መካኒኮች ይባላል - በአንድ ቅንጣት ፍጥነት እና ፍጥነት መካከል ያለው ግንኙነት በግንኙነቱ ተሰጥቷል ።

(5)

በዝቅተኛ ፍጥነት ( ቁ << ሐ) ይህ ግንኙነት ወደ ኒውቶኒያን ግንኙነት ይሄዳል p = mv. ስለዚህ ዋጋ ሜ 0የእረፍት ክብደት እና የሚንቀሳቀስ ቅንጣት ብዛት ይባላል ኤምበመካከላቸው ያለው የፍጥነት ጥገኛ የተመጣጣኝነት ጥምርታ ተብሎ ይገለጻል። ገጽእና ቁ:

(6)

በተለይም ይህንን ቀመር ከግምት ውስጥ በማስገባት የአንድ ቅንጣት (የሰውነት) ብዛት በፍጥነቱ እየጨመረ ይሄዳል ይላሉ። ፍጥነቱ እየጨመረ ሲሄድ እንዲህ ያለው አንጻራዊ ቅንጣት የጅምላ መጨመር በከፍተኛ ኃይል የተሞሉ ቅንጣቶችን አፋጣኝ ሲዘጋጅ ግምት ውስጥ መግባት አለበት። የእረፍት ብዛት ሜ 0(ከቅንጣው ጋር በተገናኘው የማጣቀሻ ፍሬም ውስጥ ያለው ብስባሽ) በጣም አስፈላጊው የንጥሉ ውስጣዊ ባህሪ ነው. ሁሉም የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች በጥብቅ የተገለጹ ትርጉሞች አሏቸው ሜ 0, በተሰጠው የንጥል ዓይነት ውስጥ ተፈጥሯዊ.

በአንጻራዊው መካኒኮች የጅምላ ፍቺ ከእንቅስቃሴ እኩልታ (2) ከቅዳሴ ፍቺ ጋር እኩል እንዳልሆነ ልብ ሊባል የሚገባው ማጣደፍ ትይዩ መሆን ስላቆመ በቅዳሴ እና በፍጥነት ቅንጣት መካከል የተመጣጠነ ተመጣጣኝነት (coefficient of proportionality) ለፈጠረው ኃይል እና ቅዳሴው በቅንጣው ፍጥነት አቅጣጫ ላይ ይመሰረታል.

እንደ አንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ ፣ Particle mass ኤምከጉልበትዋ ጋር ተገናኝቷል ኢጥምርታ፡

(7)

የተቀረው ክብደት የንጥሉን ውስጣዊ ኃይል - የእረፍት ኃይል ተብሎ የሚጠራውን ይወስናል ኢ 0 = m 0 ሰ 2. ስለዚህ, ጉልበት ሁልጊዜ ከቅዳሴ (እና በተቃራኒው) ጋር የተያያዘ ነው. ስለዚህ ምንም የተለየ ሕግ (እንደ ክላሲካል ፊዚክስ) የጅምላ ጥበቃ እና የኃይል ጥበቃ ህግ የለም - እነሱ ወደ አንድ የጥበቃ አጠቃላይ ህግ (ማለትም የቀረውን የንጥረትን ኃይል ጨምሮ) ኃይል ተዋህደዋል። ወደ ኃይል ጥበቃ ህግ እና የጅምላ ጥበቃ ህግ ግምታዊ ክፍፍል የሚቻለው በጥንታዊ ፊዚክስ ብቻ ነው ፣ ቅንጣት ፍጥነቶች ትንሽ ሲሆኑ ( ቁ << ሐ) እና የንጥል ለውጥ ሂደቶች አይከሰቱም.

በአንፃራዊነት መካኒኮች ቅዳሴ የአንድ አካል ተጨማሪ ባህሪ አይደለም። ሁለት ቅንጣቶች ሲዋሃዱ አንድ ውህድ የተረጋጋ ሁኔታ ሲፈጥሩ፣ ከመጠን በላይ ሃይል (ከማሰር ሃይል ጋር እኩል) ይወጣል ዲ ኢከቅዳሴ ዲ ጋር ይዛመዳል መ =ዲ ኢ/ስ 2. ስለዚህ የስብስብ ቅንጣት ቅዳሴ በዲ መጠን ከሚፈጥሩት የጅምላ ቅንጣቶች ድምር ያነሰ ነው። ኢ/ስ 2(የጅምላ ጉድለት ተብሎ የሚጠራው). ይህ ተጽእኖ በተለይ በኑክሌር ምላሾች ውስጥ ይገለጻል. ለምሳሌ፣ ቅዳሴ ኦፍ ዲዩትሮን ( መከፕሮቶን ብዛት ድምር ያነሰ ነው ገጽእና ኒውትሮን ( n); ጉድለት ቅዳሴ ዲ ኤምከኃይል ጋር የተያያዘ ኢ.ሰጋማ ኳንተም ( ሰዲዩትሮን በሚፈጠርበት ጊዜ የተወለደው፡- р + n -> d + g, ኢ g = ዲኤምሲ 2. የተቀናጀ ቅንጣት በሚፈጠርበት ጊዜ የሚከሰተው የጅምላ ጉድለት በቅዳሴ እና በሃይል መካከል ያለውን ኦርጋኒክ ግንኙነት ያሳያል።

የጅምላ አሃድ (CGS) የአሃዶች ስርዓት ነው። ግራም, እና ውስጥ የአለምአቀፍ ክፍሎች ስርዓት SI - ኪሎግራም. የአተሞች እና ሞለኪውሎች ብዛት በአብዛኛው የሚለካው በአቶሚክ የጅምላ አሃዶች ነው። የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ብዛት ብዙውን ጊዜ በኤሌክትሮን የጅምላ አሃዶች ውስጥ ይገለጻል። ሜ ኢ, ወይም በሃይል አሃዶች ውስጥ, የሚዛመደው ቅንጣት የእረፍት ኃይልን ያመለክታል. ስለዚህ የኤሌክትሮኖች ብዛት 0.511 ሜ.ቪ, የፕሮቶን ብዛት 1836.1 ነው. ሜ ኢ, ወይም 938.2 ሜቪ, ወዘተ.

የቅዳሴ ተፈጥሮ ከዘመናዊ ፊዚክስ ያልተፈቱ ችግሮች አንዱ ነው። የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ብዛት የሚወሰነው ከእሱ ጋር በተያያዙ መስኮች (ኤሌክትሮማግኔቲክ ፣ ኑክሌር እና ሌሎች) እንደሆነ በአጠቃላይ ተቀባይነት አለው። ሆኖም፣ የቅዳሴ መጠናዊ ንድፈ ሐሳብ ገና አልተፈጠረም። የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ብዛት ለምን የተለየ የእሴቶች ስፔክትረም እንደሚፈጥር የሚያብራራ ምንም ንድፈ ሀሳብ የለም ፣ ይህንን ስፔክትረም እንድንወስን የሚፈቅድልን በጣም ያነሰ ነው።

በአስትሮፊዚክስ ውስጥ የስበት መስክን የሚፈጥር የሰውነት ብዛት የሰውነት ስበት ራዲየስ ተብሎ የሚጠራውን ይወስናል። R gr = 2GM/s 2. በስበት መስህብ ምክንያት ምንም ጨረር፣ ብርሃንን ጨምሮ፣ ራዲየስ ካለው የሰውነት ወለል በላይ ማምለጥ አይችልም። አር=< R гр . የዚህ መጠን ኮከቦች የማይታዩ ይሆናሉ; ለዚህም ነው "ጥቁር ጉድጓዶች" ተብለው ይጠራሉ. እንደነዚህ ያሉት የሰማይ አካላት በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ትልቅ ሚና መጫወት አለባቸው.

የኃይል ግፊት. የሰውነት ግፊት

የፍጥነት ጽንሰ-ሐሳብ በ 17 ኛው ክፍለ ዘመን የመጀመሪያ አጋማሽ በሬኔ ዴካርት አስተዋወቀ እና ከዚያም በ Isaac Newton የተጣራ። ሞመንተም የእንቅስቃሴ ብዛት ብሎ የሰየመው ኒውተን እንዳለው፣ ይህ መለኪያው ከሰውነት ፍጥነት እና ከክብደቱ ጋር ተመጣጣኝ ነው። ዘመናዊ ትርጉም፡- የሰውነት ፍጥነቱ ከሰውነት ብዛት እና ከፍጥነቱ ምርት ጋር እኩል የሆነ አካላዊ መጠን ነው።

በመጀመሪያ ደረጃ, ከላይ ከተጠቀሰው ቀመር ግልጽ የሆነው ግፊት የቬክተር ብዛት እና አቅጣጫው ከሰውነት የፍጥነት አቅጣጫ ጋር የሚገጣጠም ነው.

= [ኪግ ሜትር/ሰ]

ይህ አካላዊ መጠን ከመንቀሳቀስ ህጎች ጋር እንዴት እንደሚዛመድ እንመልከት። ማጣደፍ በጊዜ ሂደት የፍጥነት ለውጥ መሆኑን ከግምት ውስጥ በማስገባት የኒውተንን ሁለተኛ ህግ እንፃፍ፡-

በሰውነት ላይ በሚሠራው ኃይል, ወይም በትክክል, በውጤቱ ኃይል እና በፍጥነቱ ለውጥ መካከል ግንኙነት አለ. የአንድ ሃይል ምርት መጠን እና የተወሰነ ጊዜ የኃይል ግፊት ይባላል።ከላይ ከተጠቀሰው ቀመር በግልጽ እንደሚታወቀው በሰውነት ውስጥ ያለው ለውጥ ከኃይል ግፊት ጋር እኩል ነው.

ይህንን ቀመር በመጠቀም ምን አይነት ተፅእኖዎች ሊገለጹ ይችላሉ (ምስል 1)?

ሩዝ. 1. በኃይል ግፊት እና በሰውነት ግፊት መካከል ያለው ግንኙነት (ምንጭ)

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 በእነሱ ጊዜ ውስጥ ያሉ ለውጦች እንዲሁ በመጠን እኩል መሆን አለባቸው።

ቀመሮቹን ከመረመሩ በኋላ ሁለት አስፈላጊ መደምደሚያዎች ሊደረጉ ይችላሉ-

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

2. በሰውነት እንቅስቃሴ ውስጥ ተመሳሳይ ለውጥ ሊገኝ የሚችለው በትንሽ ኃይል ለረጅም ጊዜ በመንቀሳቀስ ወይም በአንድ አካል ላይ በአጭር ጊዜ ውስጥ 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.

የዚህ 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።

የኃይል አፍታ- የኃይሉ ተዘዋዋሪ ተፅእኖን የሚያመለክት መጠን; የርዝመት እና የጉልበት ምርት ልኬት አለው። መለየት የኃይል አፍታከመሃል (ነጥብ) እና ከአክሱ ጋር አንጻራዊ.

ወይዘሪት. ከመሃል ጋር አንጻራዊ ስለተብሎ ይጠራል የቬክተር ብዛት ኤም 0 ከ ራዲየስ ቬክተር የቬክተር ምርት ጋር እኩል ነው። አር , የተካሄደው ከ ኦኃይልን እስከ ትግበራ ድረስ ኤፍ ፣ ወደ ጥንካሬ ኤም 0 = [አር.ኤፍ ] ወይም በሌሎች ማስታወሻዎች ኤም 0 = አር ኤፍ (ሩዝ)። በቁጥር ኤም.ኤስ. ከኃይል እና ክንድ ሞጁል ምርት ጋር እኩል ነው። ሸ, ማለትም ከ ወደ ታች በቋሚው ርዝመት ስለበሃይል እርምጃ መስመር ላይ ወይም ሁለት ጊዜ አካባቢ

በመሃል ላይ የተገነባ ሶስት ማዕዘን ኦእና ጥንካሬ;

የሚመራ ቬክተር ኤም 0 በሚያልፈው አውሮፕላን ቀጥ ያለ ኦእና ኤፍ . የሚሄድበት ጎን ኤም 0፣ በሁኔታዊ ሁኔታ ተመርጧል ( ኤም 0 - axial vector). በቀኝ-እጅ ቅንጅት ስርዓት, ቬክተር ኤም 0 በሃይል የተሠራው ሽክርክሪት በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ በሚታይበት አቅጣጫ ይመራል.

ወይዘሪት. ከተጠራው የ z-ዘንግ አንፃር scalar መጠን Mz, ወደ ዘንግ ላይ ካለው ትንበያ ጋር እኩል ነው ዝቬክተር ኤም.ኤስ. ከማንኛውም ማእከል አንጻር ስለ, በዚህ ዘንግ ላይ ተወስዷል; መጠን Mzወደ አውሮፕላን እንደ ትንበያ ሊገለጽም ይችላል። xy, ቀጥ ያለ ወደ z ዘንግ, የሶስት ማዕዘን ቦታ OABወይም እንደ ትንበያ ቅጽበት ፍክሲጥንካሬ ኤፍ ወደ አውሮፕላኑ xy, ከዚህ አውሮፕላን ጋር ወደ z ዘንግ መገናኛ ነጥብ አንጻራዊ ይወሰዳል. ቲ.ኦ.፣

በመጨረሻዎቹ ሁለት የኤም.ኤስ. የማዞሪያው ኃይል ሲከሰት እንደ አዎንታዊ ይቆጠራል ፍክሲከቦታው የሚታይ የ z ዘንግ መጨረሻ በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ (በቀኝ አስተባባሪ ስርዓት). ወይዘሪት. መጥረቢያዎችን ለማስተባበር አንጻራዊ ኦክሲዝእንዲሁም በትንታኔ ሊሰላ ይችላል. f-lam:

የት Fx፣ Fy፣ Fz- የግዳጅ ትንበያዎች ኤፍ በመገጣጠሚያዎች ላይ ፣ x, y, z- የነጥብ መጋጠሚያዎች ሀየኃይል አተገባበር. መጠኖች M x ፣ M y ፣ M zከቬክተሩ ትንበያዎች ጋር እኩል ናቸው ኤም 0 በመጋጠሚያ መጥረቢያዎች ላይ።

የአንድ አካል ሞመንተም የቬክተር ፊዚካል ብዛት ነው፣ እሱም ከሰውነት ፍጥነት እና ከክብደቱ ምርት ጋር እኩል ነው። እንዲሁም የአንድ አካል ሞመንተም ሁለተኛ ስም አለው - ሞመንተም። የሰውነት ፍጥነቱ አቅጣጫ ከፍጥነት ቬክተር አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል. በሲ ስርዓት ውስጥ ያለው የሰውነት እንቅስቃሴ የራሱ የመለኪያ አሃድ የለውም። ስለዚህ, በአጻጻፍ ውስጥ በተካተቱት ክፍሎች ውስጥ ይለካሉ: ኪሎሞሜትር በሰከንድ ኪ.ሜ / ሰ.

ፎርሙላ 1 - የሰውነት ግፊት.

m የሰውነት ክብደት ነው.

v የሰውነት ፍጥነት ነው።

የአንድ አካል ሞመንተም በእውነቱ የኒውተን ሁለተኛ ህግ አዲስ ትርጓሜ ነው። ፍጥነቱ በቀላሉ የተስፋፋበት። በዚህ ሁኔታ, እሴቱ Ft የኃይል ግፊት ተብሎ ይጠራ ነበር, እና mv የሰውነት ግፊት ይባላል.

የሃይል ግፊት የአንድ ሃይል በሚሰራበት ጊዜ ውስጥ የሚወስደውን እርምጃ የሚወስን የቬክተር ተፈጥሮ አካላዊ መጠን ነው።

ፎርሙላ 2 - የኒውተን ሁለተኛ ህግ, የሰውነት ጉልበት.

m የሰውነት ክብደት ነው.

v1 የሰውነት የመጀመሪያ ፍጥነት ነው።

v2 የሰውነት የመጨረሻ ፍጥነት ነው።

a የሰውነት ማፋጠን ነው.

p የሰውነት ጉልበት ነው.

t1 - የመጀመሪያ ጊዜ

t2 የመጨረሻው ጊዜ ነው.

ይህ የተደረገው ከተለዋዋጭ የጅምላ አካላት እንቅስቃሴ ጋር የተያያዙ ችግሮችን እና ከብርሃን ፍጥነት ጋር በሚወዳደር ፍጥነት ለማስላት እንዲቻል ነው።

አዲሱ የኒውተን ሁለተኛ ህግ ትርጓሜ እንደሚከተለው ሊረዳው ይገባል። በጊዜ t በጅምላ m አካል ላይ በሚወስደው የኃይል እርምጃ የተነሳ ፍጥነቱ ከ V ጋር እኩል ይሆናል።

በተዘጋ ስርዓት ውስጥ, የፍጥነት መጠኑ ቋሚ ነው, ይህ የፍጥነት ጥበቃ ህግ ነው. እናስታውስ የተዘጋ ስርዓት በውጭ ኃይሎች የማይነካ ስርዓት ነው። የእንደዚህ አይነት ስርዓት ምሳሌ ሁለት ተመሳሳይ ኳሶች በአንድ ቀጥተኛ መንገድ እርስ በእርስ በተመሳሳይ ፍጥነት የሚንቀሳቀሱ ናቸው። ኳሶቹ ተመሳሳይ ዲያሜትር አላቸው. በእንቅስቃሴ ጊዜ ምንም የግጭት ኃይሎች የሉም። ኳሶቹ ከተለያዩ ቁሳቁሶች የተሠሩ በመሆናቸው የተለያዩ ስብስቦች አሏቸው. ግን በተመሳሳይ ጊዜ ቁሱ የአካል ክፍሎችን ፍጹም የመለጠጥ ሁኔታን ያረጋግጣል።

በኳሶቹ ግጭት ምክንያት ቀለሉ በከፍተኛ ፍጥነት ይወጣል። እና ከባዱ ደግሞ በዝግታ ወደ ኋላ ይመለሳል። በክብደቱ ኳስ ለቀላል ሰው የሚሰጠው የሰውነት ግፊት ቀላል ኳስ ለከባድ ሰው ከሚሰጠው ግፊት የላቀ ስለሆነ።

ምስል 1 - የፍጥነት ጥበቃ ህግ.

ለሞመንተም ጥበቃ ህግ ምስጋና ይግባውና ምላሽ ሰጪ እንቅስቃሴ ሊገለጽ ይችላል። እንደሌሎች የእንቅስቃሴ ዓይነቶች፣ ምላሽ ሰጪ እንቅስቃሴ ከሌሎች አካላት ጋር መስተጋብር አያስፈልገውም። ለምሳሌ መኪና የሚንቀሳቀሰው በግጭት ሃይል የተነሳ ከምድር ገጽ ይርቃል። በጄት እንቅስቃሴ ወቅት, ከሌሎች አካላት ጋር መስተጋብር አይከሰትም. መንስኤው በተወሰነ ፍጥነት የጅምላውን ክፍል ከሰውነት መለየት ነው. ያም ማለት የነዳጁ ክፍል ከኤንጂኑ ተለያይቷል በሚሰፋ ጋዞች መልክ , በከፍተኛ ፍጥነት ይንቀሳቀሳሉ. በዚህ መሠረት ሞተሩ ራሱ የተወሰነ ግፊት ያገኛል, ይህም ፍጥነትን ይሰጣል.