1. İvme, birim zaman başına hızdaki değişimi karakterize eden bir niceliktir. Bir cismin ivmesini ve başlangıç ​​hızını bilerek, vücudun herhangi bir andaki hızını bulabilirsiniz.

2. Düzensiz bir hareketle hız değişir. Hızlanma bu değişimi nasıl karakterize ediyor?

2. Bir cismin ivmesi büyüklük olarak büyükse, bu, cismin hızlı bir şekilde hız kazandığı (hızlandığında) veya hızla kaybettiği (fren yaparken) anlamına gelir.

3. "Yavaş" doğrusal hareketin "hızlanan" hareketten farkı nedir?

3. Mutlak hızın arttığı harekete “hızlandırılmış” hareket denir. “Yavaş” çekimde hızı azalan hareket.

4. Düzgün ivmeli hareket nedir?

4. Hızının herhangi bir zaman diliminde eşit olarak değiştiği bir cismin hareketine eşit denir hızlandırılmış hareket.

5. Bir cisim yüksek hızda ama düşük ivmeyle hareket edebilir mi?

5. Belki. Hızlanma hızın değerine bağlı olmadığından, yalnızca değişimini karakterize eder.

6. Doğrusal düzensiz hareket sırasında ivme vektörünün yönü nedir?

6. Doğrusal düzensiz hareket durumunda, ivme vektörü a, V 0 ve V vektörleriyle aynı düz çizgi üzerinde yer alır.

7. Hız vektörel bir büyüklüktür ve hem hızın büyüklüğü hem de hız vektörünün yönü değişebilir. Doğrusal, eşit şekilde hızlandırılmış hareket sırasında tam olarak ne değişir?

7. Hız modülü. V vektörleri ve bir aynı doğru üzerinde yer aldığından ve izdüşümlerinin işaretleri çakıştığından.

Bir noktanın ivmesi, hareketteki değişimin uzay-zamansal bir ölçüsüdür. Bir noktanın hız vektöründeki değişimin hızını ve yönünü karakterize eder. şu anda zaman. İvme, hızdaki değişimin karşılık gelen zaman periyoduna (belirli bir referans çerçevesinde) oranının, bu periyot sıfıra doğru yöneldiğinde limitiyle ölçülür: a=lim Dv / Dt

Bir noktanın hızı vektör olarak değişebilir modulo, İle yön veya eş zamanlı olarak hem modül hem de yönde. Buna göre ayırt ederler nokta ivmesi:

A ) pozitif Hızla aynı yöne sahip olanda hız artar; B) negatif, yönün tersi yönde olan hız, - hız azalır; V ) normal- yönü hız yönüne diktir ve hız vektörü, büyüklüğünü değiştirmeden yalnızca yönünü değiştirir (eğrisel hareket).

İleri hareket sırasında vücudun doğrusal ivmesi herhangi bir noktanın doğrusal ivmesine eşittir.

Dönme hareketi sırasında pozitif ve negatif ivme teğetsel olarak yönlendirilmiş olanlara denir teğetsel, ve yarıçap boyunca yönlendirilenler (normaller) - radyal veya normal. Bu ivmelerin her biri bağımsız olarak gerçekleşebilir. Kombinasyon teğetsel ivme normal şartlarda hızın hem büyüklüğü hem de yönü değiştiğinde olur. Vektör toplamı normal ve teğetsel ivme belirler tamamlamak hızlanma.

Dönme hareketi sırasında Vücudun açısal ivmesi dönme hızındaki değişimi karakterize eder.

Açısal ivme, belirli bir anda bir cismin dönme hareketinin hızındaki değişimin bir ölçüsüdür. Açısal ivme, değişim oranının sınırı olarak tanımlanır açısal hız belirli bir referans sistemindeki1 karşılık gelen zaman periyoduna, bu periyot sıfıra doğru yöneldiğinde:

Hareketin tamamı boyunca ortalama ivme, özellikle işaret değiştirdiği durumlarda, hareketin ayrıntılarını karakterize etmediği için genellikle belirlenmez.

Açısal ivme ya olabilir olumlu(dönüşün hızlanması) veya negatif(dönme yavaşlaması). Döndürmek için sağlam noktaların doğrusal ivmelerinin dönme yarıçaplarına (eksene olan mesafeler) oranları aynıdır; bunlar cismin açısal ivmesine eşittir: a/r=e

Dönen bir cisim üzerindeki bir noktanın doğrusal ivmesi, açısal ivme ile dönme yarıçapının çarpımına eşittir: a=er (radyan boyutta);

İÇİNDE karmaşık hareket hızdaki vücut değişiklikleri (aynı anda öteleme ve dönme) ölçülür doğrusal ivme BCT ve vücudun BCT'sine göre açısal ivmesi.

Tanım açısal ivmeler biyomekanik sistem açısal hızları belirlemekten bile daha zordur.

Dolayısıyla ivme, hızın değişkenliğini karakterize eder.

İnsan vücudunun bağlantılarındaki noktaların hızları büyüklük ve yön bakımından değişir. Bu, her zaman normal ivmelerin olduğu ve neredeyse her zaman teğetsel (pozitif ve negatif) olduğu anlamına gelir. İnsan vücudunun ivme olmadan hareketi yoktur ancak ivmeler bazen o kadar küçük olabilir ki neredeyse hiç fark yaratmazlar.

Hızlanma hızdaki değişim oranını karakterize eden bir miktardır.

Örneğin bir araba hareket etmeye başladığında hızını artırır, yani daha hızlı hareket eder. Başlangıçta hızı sıfırdır. Hareket ettikten sonra araba yavaş yavaş belirli bir hıza kadar hızlanır. Yolda kırmızı bir trafik ışığı yanarsa araba durur. Ancak bu hemen durmayacak, zamanla duracak. Yani hızı sıfıra düşecek - araba tamamen durana kadar yavaş hareket edecek. Ancak fizikte “yavaşlama” terimi yoktur. Eğer bir cisim yavaşlayarak hareket ederse, o zaman bu aynı zamanda vücudun bir ivmesi olacaktır, sadece eksi işaretiyle (hatırladığınız gibi, hız vektör miktarı).

> hızdaki değişimin, bu değişimin meydana geldiği zaman periyoduna oranıdır. Ortalama ivme aşağıdaki formülle belirlenebilir:

Pirinç. 1.8. Ortalama hızlanma. SI'da hızlanma ünitesi– saniyede 1 metre/saniye (veya saniye başına metre kare), yani

Metre bölü saniye kare ivmeye eşit Doğrusal olarak hareket eden nokta, bu noktanın hızı bir saniyede 1 m/s artar. Başka bir deyişle ivme, bir cismin hızının bir saniyede ne kadar değişeceğini belirler. Örneğin ivme 5 m/s2 ise bu, cismin hızının her saniye 5 m/s arttığı anlamına gelir.

Vücudun anlık hızlanması ( maddi nokta) zamanın bu anında fiziksel miktar, sınıra eşit zaman aralığı sıfıra yaklaştıkça ortalama ivme de buna yönelir. Yani vücudun çok kısa bir sürede geliştirdiği ivmedir:

Hızlandırılmış düz hareket Vücudun hızı mutlak değerde artar, yani

V 2 > v 1

ve ivme vektörünün yönü hız vektörüyle çakışır

Bir cismin hızının mutlak değeri azalıyorsa

V2< v 1

o zaman ivme vektörünün yönü hız vektörünün yönüne zıttır. bu durumda oluyor yavaşlıyor, bu durumda ivme negatif olacaktır (ve< 0). На рис. 1.9 показано направление векторов ускорения при прямолинейном движении тела для случая ускорения и замедления.

Pirinç. 1.9. Anında hızlanma.

Birlikte sürerken eğrisel yörünge Hızın sadece büyüklüğü değil, yönü de değişir. Bu durumda ivme vektörü iki bileşenle temsil edilir (sonraki bölüme bakın).

Teğetsel (teğetsel) ivme– bu, hareket yörüngesinin belirli bir noktasında yörüngeye teğet boyunca yönlendirilen ivme vektörünün bileşenidir. Teğetsel ivme, hız modülündeki değişimi karakterize eder. eğrisel hareket.

Pirinç. 1.10. Teğetsel ivme.

Teğetsel ivme vektörünün yönü (bkz. Şekil 1.10) yön ile çakışmaktadır. doğrusal hız ya da tam tersi. Yani teğetsel ivme vektörü, cismin yörüngesi olan teğet çember ile aynı eksen üzerinde yer alır.

Normal hızlanma

Normal hızlanma vücudun yörüngesi üzerinde belirli bir noktada hareket yörüngesinin normali boyunca yönlendirilen ivme vektörünün bileşenidir. Yani normal ivme vektörü doğrusal hareket hızına diktir (bkz. Şekil 1.10). Normal ivme, hızdaki yön değişimini karakterize eder ve harfle gösterilir. Normal ivme vektörü, yörüngenin eğrilik yarıçapı boyunca yönlendirilir.

Tam hızlanma

Tam hızlanma eğrisel harekette teğetsel ve normal hızlanma aşağıdaki formülle belirlenir ve belirlenir:

(dikdörtgen bir dikdörtgen için Pisagor teoremine göre).

Bu başlıkta çok özel bir düzensiz hareket türüne bakacağız. Düzgün harekete karşıtlığa dayanarak, düzensiz hareket- bu, herhangi bir yörünge boyunca eşit olmayan hızda harekettir. Düzgün ivmeli hareketin özelliği nedir? Bu düzensiz bir harekettir, ancak "eşit hızlandırılmış". Hızlanmayı artan hız ile ilişkilendiririz. "Eşit" kelimesini hatırlayalım, hızda eşit bir artış elde ederiz. “Hızın eşit artışını” nasıl anlayacağız, hızın eşit şekilde artıp artmadığını nasıl değerlendireceğiz? Bunu yapmak için zamanlamamız ve aynı zaman aralığında hızı tahmin etmemiz gerekir. Örneğin, bir araba hareket etmeye başlıyor, ilk iki saniyede 10 m/s'ye kadar bir hıza ulaşıyor, sonraki iki saniyede 20 m/s'ye ulaşıyor ve iki saniye sonra zaten 10 m/s'lik bir hızla hareket ediyor. 30 m/sn. Hız her iki saniyede bir ve her seferinde 10 m/s artıyor. Bu düzgün şekilde hızlandırılmış harekettir.

Hızın her seferinde ne kadar arttığını karakterize eden fiziksel miktara ivme denir.

Durduktan sonra hızının ilk dakikada 7 km/saat, ikinci dakikada 9 km/saat, üçüncü dakikada 12 km/saat olması durumunda bisikletçinin hareketinin eşit şekilde hızlandığı düşünülebilir mi? Bu yasaktır! Bisikletçi eşit olmamakla birlikte önce 7 km/saat (7-0), sonra 2 km/saat (9-7), ardından 3 km/saat (12-9) hızlanır.

Tipik olarak artan hızdaki harekete hızlandırılmış hareket denir. Hızı azalan hareket yavaş çekimdir. Ancak fizikçiler hızı değişen herhangi bir hareketi hızlandırılmış hareket olarak adlandırıyorlar. Araba ister hareket etmeye başlasın (hız artar!), ister fren yapsın (hız azalır!), her durumda ivmelenerek hareket eder.

Düzgün hızlandırılmış hareket- bu, herhangi bir eşit zaman aralığı boyunca hızının eşit olduğu bir cismin hareketidir değişiklikler(artırabilir veya azaltabilir) aynı

Vücut ivmesi

İvme, hızdaki değişim oranını karakterize eder. Bu, hızın her saniye değiştiği sayıdır. Bir cismin ivmesinin büyüklüğü büyükse, bu, cismin hızlı bir şekilde hız kazandığı (hızlandığında) veya hızla kaybettiği (fren yaparken) anlamına gelir. Hızlanma sayısal olarak fiziksel bir vektör miktarıdır orana eşit Hızdaki değişiklikler bu değişikliğin meydana geldiği zaman dilimine göre değişir.

Bir sonraki problemde ivmeyi belirleyelim. İÇİNDE başlangıç ​​anı zamanda geminin hızı 3 m/s, birinci saniye sonunda geminin hızı 5 m/s, ikinci saniye sonunda - 7 m/s, üçüncü saniye sonunda ise 9 m/s oldu. m/sn vb. Açıkça, . Ama nasıl belirledik? Bir saniyedeki hız farkına bakıyoruz. İlk saniyede 5-3=2, ikinci saniyede 7-5=2, üçüncüde 9-7=2. Peki ya hızlar her saniye için verilmiyorsa? Böyle bir problem var: Geminin başlangıç ​​hızı 3 m/s, ikinci saniyenin sonunda 7 m/s, dördüncünün sonunda ise 11 m/s'ye ihtiyacınız var. 4 ise 4/2 = 2. Hız farkını zaman dilimine bölüyoruz.

Bu formül çoğunlukla problemleri çözerken değiştirilmiş bir biçimde kullanılır:

Formül vektörel formda yazılmadığından vücut hızlanırken “+” işaretini, yavaşlarken ise “-” işaretini yazıyoruz.

Hızlanma vektör yönü

İvme vektörünün yönü şekillerde gösterilmiştir.

Bu şekilde araba Ox ekseni boyunca pozitif yönde hareket eder, hız vektörü her zaman hareket yönüne (sağa doğru) çakışır. Hızlanma vektörü hızın yönü ile çakıştığında bu, arabanın hızlandığı anlamına gelir. Hızlanma olumlu.

Hızlanma sırasında ivmenin yönü hızın yönü ile çakışır. Hızlanma olumlu.

Bu resimde araba Ox ekseni boyunca pozitif yönde hareket etmektedir, hız vektörü hareket yönü ile çakışmaktadır (sağa doğru yönlendirilmiş), ivme hız yönü ile çakışmamaktadır, bu da arabanın fren yapıyor. Hızlanma negatif.

Fren yaparken hızlanma yönü hız yönünün tersidir. Hızlanma negatif.

Fren yaparken hızlanmanın neden negatif olduğunu bulalım. Örneğin gemi ilk saniyede 9 m/s'den 7 m/s'ye, ikinci saniyede 5 m/s'ye, üçüncü saniyede 3 m/s'ye yavaşladı. Hız "-2m/s" olarak değişir. 3-5=-2; 5-7=-2; 7-9=-2 m/sn. İşte buradan geliyor negatif değer hızlanma.

Sorunları çözerken, vücut yavaşlarsa, formüllerde ivme eksi işaretiyle değiştirilir!!!

Düzgün hızlandırılmış hareket sırasında hareket etme

Ek bir formül adı verildi zamansız

Koordinatlardaki formül

Orta hızlı iletişim

Şu tarihte: düzgün hızlandırılmış hareket ortalama hız, başlangıç ​​ve son hızların aritmetik ortalaması olarak hesaplanabilir

Bu kuraldan, birçok sorunu çözerken kullanımı çok uygun olan bir formül çıkar.

Yol ilişkisi

Eğer bir cisim eşit hızla hareket ediyorsa, başlangıç ​​hızı sıfırdır, bu durumda ardışık eşit zaman aralıklarında katedilen yollar ardışık bir tek sayı dizisi olarak ilişkilendirilir.

Hatırlanması gereken en önemli şey

1) Düzgün ivmeli hareket nedir;
2) İvmeyi karakterize eden şey;
3) İvme bir vektördür. Bir cisim hızlanıyorsa ivme pozitiftir, yavaşlıyorsa ivme negatiftir;
3) İvme vektörünün yönü;
4) Formüller, SI'daki ölçü birimleri

Egzersizler

İki tren birbirine doğru hareket ediyor; biri hızla kuzeye doğru gidiyor, diğeri ise yavaş yavaş güneye doğru ilerliyor. Tren ivmeleri nasıl yönlendirilir?

Aynı şekilde kuzeyde. Çünkü ilk trenin ivmesi hareket yönüne, ikinci trenin ivmesi ise çakışmaktadır. ters hareket(yavaşlar).

Örneğin hareket etmeye başlayan bir araba hızını arttırdıkça daha hızlı hareket eder. Hareketin başladığı noktada arabanın hızı sıfırdır. Hareket etmeye başladıktan sonra araba belirli bir hıza kadar hızlanır. Fren yapmanız gerekiyorsa araba anında duramayacak, zamanla duracaktır. Yani arabanın hızı sıfıra yaklaşacak - araba tamamen durana kadar yavaş hareket etmeye başlayacak. Ancak fizikte "yavaşlama" terimi yoktur. Bir cismin hızı azalarak hareket etmesi durumunda bu işleme de denir. hızlanma, ancak "-" işaretiyle.

Orta hızlanma Hızdaki değişimin, bu değişimin meydana geldiği zaman dilimine oranı denir. Aşağıdaki formülü kullanarak ortalama ivmeyi hesaplayın:

burası nerede? İvme vektörünün yönü hızdaki değişimin yönü ile aynıdır Δ = - 0

0 nerede başlangıç ​​hızı. Zamanın bir anında t 1(aşağıdaki şekle bakın) gövde 0'da. Zamanın bir anında t 2 vücudun hızı vardır. Vektör çıkarma kuralına dayanarak hız değişiminin vektörünü Δ = - 0 belirleriz. Buradan ivmeyi hesaplıyoruz:

.

SI sisteminde ivme birimi saniyede 1 metre/saniye (veya saniye başına metre kare) olarak adlandırılır:

.

Saniyede metre kare, doğrusal olarak hareket eden bir noktanın ivmesidir ve bu noktanın hızı 1 saniyede 1 m/s artar. Başka bir deyişle ivme, bir cismin hızının 1 s'deki değişim derecesini belirler. Örneğin ivme 5 m/s2 ise cismin hızı her saniyede 5 m/s artar.

Bir cismin anlık ivmesi (maddi nokta) Belirli bir anda, zaman aralığı 0'a doğru giderken ortalama ivmenin yöneldiği sınıra eşit olan fiziksel bir niceliktir. Başka bir deyişle, bu, cismin çok yüksek bir hızda geliştirdiği ivmedir. küçük bölüm zaman:

.

Hızlanma, hızın değiştiği son derece kısa sürelerde hızdaki Δ değişimle aynı yöndedir. İvme vektörü karşılık gelen koordinat eksenlerine projeksiyonlar kullanılarak belirlenebilir. verilen sistem referans (projeksiyonlar a X, a Y, a Z).

Hızlandırılmış doğrusal hareketle vücudun hızı mutlak değerde artar, yani. v 2 > v 1 ve ivme vektörü, hız vektörü 2 ile aynı yöne sahiptir.

Bir cismin hızı mutlak değerde azalırsa (v 2< v 1), значит, у вектора ускорения направление противоположно направлению вектора скорости 2 . Другими словами, в таком случае наблюдаем yavaşlıyor(hızlanma negatiftir ve< 0). На рисунке ниже изображено направление векторов ускорения при прямолинейном движении тела для случая ускорения и замедления.

Hareket kavisli bir yol boyunca meydana gelirse, hızın büyüklüğü ve yönü değişir. Bu, ivme vektörünün iki bileşen olarak gösterildiği anlamına gelir.

Teğetsel (teğetsel) ivme hareket yörüngesinin belirli bir noktasında yörüngeye teğet olarak yönlendirilen ivme vektörünün bileşenine denir. Teğetsel ivme, eğrisel hareket sırasında hız modülündeki değişimin derecesini tanımlar.

sen teğetsel ivme vektörüτ (yukarıdaki şekle bakın) yön, doğrusal hız ile aynı veya ona zıttır. Onlar. teğetsel ivme vektörü, cismin yörüngesi olan teğet daire ile aynı eksendedir.