Mis on kiirendus. Kuidas leida kiirendust. Vaba langemise keha

Kiirendus on väärtus, mis iseloomustab kiiruse muutumise kiirust.

Näiteks suurendab auto eemaldudes liikumiskiirust, see tähendab, et see liigub kiirendatud tempos. Esialgu on selle kiirus null. Paigalt alustades kiirendab auto järk-järgult teatud kiiruseni. Kui teel süttib punane foorituli, siis auto peatub. Kuid see ei peatu kohe, vaid mõne aja pärast. See tähendab, et selle kiirus väheneb nullini - auto liigub aeglaselt, kuni see täielikult peatub. Füüsikas aga terminit "aeglustus" pole. Kui keha liigub, aeglustub, siis on see ka keha kiirendus, ainult miinusmärgiga (nagu mäletate, on kiirus vektorkogus).

> on kiiruse muutuse suhe ajavahemikusse, mille jooksul see muutus toimus. Keskmise kiirenduse saab määrata järgmise valemiga:

Riis. 1.8. Keskmine kiirendus. SI-s kiirenduse ühik on 1 meeter sekundis sekundis (või meeter sekundis ruudus), see tähendab

Meeter sekundis ruudus võrdub sirgjooneliselt liikuva punkti kiirendusega, mille juures ühe sekundiga selle punkti kiirus suureneb 1 m/s. Teisisõnu, kiirendus määrab, kui palju muutub keha kiirus ühe sekundi jooksul. Näiteks kui kiirendus on 5 m / s 2, tähendab see, et keha kiirus suureneb iga sekundiga 5 m / s.

Keha hetkeline kiirendus (materiaalne punkt) antud ajahetkel on füüsikaline suurus, mis on võrdne piiriga, milleni keskmine kiirendus kaldub, kui ajavahemik kipub olema null. Teisisõnu, see on kiirendus, mille keha arendab väga lühikese aja jooksul:

Kiirendatud sirgjoonelise liikumise korral suureneb keha kiirus absoluutväärtuses, st

V2 > v1

ja kiirendusvektori suund langeb kokku kiirusvektoriga

Kui keha moodulkiirus väheneb, st

V 2< v 1

siis on kiirendusvektori suund vastupidine kiirusvektori suunale Teisisõnu, antud juhul aeglustumine, samas kui kiirendus on negatiivne (ja< 0). На рис. 1.9 показано направление векторов ускорения при прямолинейном движении тела для случая ускорения и замедления.

Riis. 1.9. Kohene kiirendus.

Liikudes mööda kõverjoonelist trajektoori ei muutu mitte ainult kiirusmoodul, vaid ka selle suund. Sel juhul on kiirendusvektor kujutatud kahe komponendina (vt järgmist jaotist).

Tangentsiaalne (tangentsiaalne) kiirendus on kiirendusvektori komponent, mis on suunatud piki trajektoori puutujat trajektoori antud punktis. Tangentsiaalne kiirendus iseloomustab kiiruse mooduli muutumist kõverjoonelise liikumise ajal.

Riis. 1.10. tangentsiaalne kiirendus.

Tangentsiaalse kiirenduse vektori suund (vt joonis 1.10) langeb kokku joonkiiruse suunaga või sellele vastupidine. See tähendab, et tangentsiaalse kiirenduse vektor asub samal teljel puutujaringiga, mis on keha trajektoor.

Tavaline kiirendus

Tavaline kiirendus on kiirendusvektori komponent, mis on suunatud piki normaalset liikumistrajektoorile keha liikumistrajektoori antud punktis. See tähendab, et normaalkiirenduse vektor on risti lineaarse liikumiskiirusega (vt joonis 1.10). Normaalkiirendus iseloomustab kiiruse muutumist suunas ja seda tähistatakse tähega Normaalkiirenduse vektor on suunatud piki trajektoori kõverusraadiust.

Täielik kiirendus

Täielik kiirendus kõverjoonelise liikumise korral koosneb see tangentsiaalsest ja normaalkiirendusest ning määratakse järgmise valemiga:

(vastavalt Pythagorase teoreemile ristkülikukujulise ristküliku kohta).

Definitsioon

keha kiirendus nimetatakse vektorsuuruseks, mis näitab keha kiiruse muutumise kiirust. Määrake kiirenduseks $\overline(a)$.

Keskmine keha kiirendus

Oletame, et hetkedel $t$ ja $t+\Delta t$ on kiirused võrdsed $\overline(v)(t)$ ja $\overline(v)(t+\Delta t)$. Selgub, et aja jooksul $\Delta t$ muutub kiirus järgmiselt:

\[\Delta \overline(v)=\overline(v)\left(t+\Delta t\right)-\overline(v)\left(t\right)\left(1\right),\]

siis on keha keskmine kiirendus:

\[\left\langle \overline(a)\right\rangle \left(t,\ t+\Delta t\right)=\frac(\Delta \overline(v))(\Delta t)\left(2\ õige).\]

kohene keha kiirendus

Määrame ajaintervalli $\Delta t$ nulliks, siis võrrandist (2) saame:

\[\overline(a)=(\mathop(\lim )_(\Delta t\to 0) \frac(\Delta \overline(v))(\Delta t)=\frac(d\overline(v) )(dt)\left(3\right).\ )\]

Valem (3) on hetkekiirenduse definitsioon. Descartes'i koordinaatsüsteemis:

\[\overline(r)=x\left(t\right)\overline(i)+y\left(t\right)\overline(j)+z\left(t\right)\overline(k)\ vasak(4\parem),\a\\overline(v)=\frac(d\overline(r))(dt)(5)\]

saame:

\[\overline(a)=\overline(i)\frac(d^2x)(dt^2)+\overline(j)\frac(d^2y)(dt^2)+\overline(k)\ frac(d^2z)(dt^2)=\frac(d^2\overline(r))(dt^2)\left(6\right).\]

Avaldisest (6) järeldub, et kiirenduse projektsioonid koordinaattelgedel (X,Y,Z) on võrdsed:

\[\left\( \begin(massiiv)(c) a_x=\frac(d^2x)(dt^2), \\ a_y=\frac(d^2y)(dt^2) \\ a_z=\ frac(d^2z)(dt^2).\end(massiivi)\right.(7),\]

Sel juhul leiame kiirendusmooduli vastavalt väljendile:

Et selgitada küsimust keha liikumise kiirenduse suuna kohta, kujutame kiirusvektorit järgmiselt:

\[\overline(v)=v\overline(\tau )\left(8\right),\]

kus $v$ on keha kiiruse moodul; $\overline(\tau )$ - materiaalse punkti trajektoori puutuja ühikvektor. Asendame avaldise (8) hetkekiiruse definitsiooniga, saame:

\[\overline(a)=(\frac(d\overline(v))(dt) =\frac(d)(dt)\left(v\overline(\tau )\right)=\overline(\tau )\frac(dv)(dt)+v\frac(d\overline(\tau ))(dt)\left(9\right).\ )\]

Ühiku puutujavektor $\overline(\tau )$ on defineeritud trajektoori punktiga, mida omakorda iseloomustab kaugus ($s$) alguspunktist. Seega vektor $\overline(\tau )$ on $s$ funktsioon:

\[\overline(\tau )=\overline(\tau )\left(s\right)\left(10\right).\]

Parameeter $s$ on aja funktsioon. Saame:

\[\frac(d\overline(\tau ))(dt)=\frac(d\overline(\tau ))(ds)\frac(ds)(dt)\left(11\right),\]

kus vektor $\overline(\tau )$ modulo ei muutu. See tähendab, et vektor $\frac(d\overline(\tau ))(ds)$ on risti $\overline(\tau )$. Vektor $\overline(\tau )(\rm \ )$ on trajektoori puutuja, $\frac(d\overline(\tau ))(ds)$ on selle puutujaga risti, see tähendab, et see on suunatud mööda tavaline, mida nimetatakse peamiseks . Ühikvektorit põhinormaali suunas tähistatakse $\overline(n)$.

Väärtus $\left|\frac(d\overline(\tau ))(ds)\right|=\frac(1)(R)$, kus $R$ on trajektoori kõverusraadius.

Ja nii saimegi:

\[\frac(d\overline(\tau ))(ds)=\frac(\overline(n))(R)\left(12\right).\]

Arvestades, et $\frac(ds)(dt)=v$, saame alates (9) kirjutada järgmise:

\[\overline(a)=\overline(\tau )\frac(dv)(dt)+v\frac(\overline(n))(R)v=\overline(\tau )\frac(dv)( dt)+\frac(v^2)(R)\overline(n)\left(13\right).\]

Avaldis (13) näitab, et keha kogukiirendus koosneb kahest komponendist, mis on üksteisega risti. Tangentsiaalne kiirendus ($(\overline(a))_(\tau )$), mis on suunatud tangentsiaalselt liikumistrajektoorile ja võrdub:

\[(\overline(a))_(\tau )=\overline(\tau )\frac(dv)(dt)(14)\]

ja normaalne (tsentripetaalne) kiirendus ($(\overline(a))_n$), mis on suunatud risti trajektoori puutujaga punktis, kus keha paikneb piki põhinormaali (trajektoori kõveruskeskmesse) ja on võrdne kellele:

\[(\overline(a))_n=\frac(v^2)(R)\overline(n)\left(15\right).\]

Kogukiirenduse moodul on:

Kiirenduse ühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI) on meeter sekundis ruudus:

\[\left=\frac(m)(s^2).\]

Kere sirgjooneline liikumine

Kui materiaalse punkti trajektoor on sirgjoon, siis on kiirendusvektor suunatud samale sirgjoonele kui kiirusvektor. Muutub ainult kiirus.

Muutuvat liikumist nimetatakse kiirendatuks, kui materiaalse punkti kiirus absoluutväärtuses pidevalt suureneb. Sel juhul $a>0$ on kiirenduse ja kiiruse vektorid ühiselt suunatud.

Kui mooduli kiirus väheneb, nimetatakse liikumist aeglaseks ($a

Materiaalse punkti liikumist nimetatakse võrdselt muutuvaks ja sirgjooneliseks, kui liikumine toimub pideva kiirendusega ($\overline(a)=const$). Ühtlaselt muutuva liikumise korral on hetkekiirus ($\overline(v)$) ja materiaalse punkti kiirendus seotud avaldisega:

\[\overline(v)=(\overline(v))_0+\overline(a)t\ \left(3\right),\]

kus $(\overline(v))_0$ on keha kiirus esialgsel ajahetkel.

Näited probleemidest koos lahendusega

Näide 1

Harjutus: Kahe materiaalse punkti liikumised on antud järgmiste kinemaatiliste võrranditega: $x_1=A+Bt-Ct^2$ ja $x_2=D+Et+Ft^2,$ mis on nende kahe punkti kiirendused ajal, mil nende kiirused on võrdsed, kui $ A$, B,C,D,E.F - nullist suuremad konstandid.

Lahendus: Leidke esimese materiaalse punkti kiirendus:

\[(a_1=a)_(x1)=\frac(d^2x_1)(dt^2)=\frac(d^2)(dt^2)\left(A+Bt-Ct^2\right) =-2C\ (\frac(m)(c^2)).\]

Teises materiaalses punktis on kiirendus võrdne:

\[(a_2=a)_(x2)=\frac(d^2x_2)(dt^2)=\frac(d^2)(dt^2)\left(D+Et+Ft^2\right) =2F\left(\frac(m)(c^2)\right).\]

Saime, et punktid liiguvad pidevate kiirendustega, mis ei sõltu ajast, seega pole vaja otsida ajahetke, mille juures kiirused on võrdsed.

Vastus:$a_1=-2C\frac(m)(c^2)$, $a_2=2F\frac(m)(c^2)$

Näide 2

Harjutus: Materiaalse punkti liikumine on antud võrrandiga: $\overline(r)\left(t\right)=A\left(\overline(i)(\cos \left(\omega t\right)+\overline (j)(\sin \left(\omega t\right)\ )\ )\right),$ kus $A$ ja $\omega $ on konstandid. Joonistage punkti trajektoor, kujutage sellel selle punkti kiirendusvektor. Mis on antud juhul punkti tsentripetaalkiirenduse moodul ($a_n$)?

Lahendus: Mõelge meie punkti liikumisvõrrandile:

\[\overline(r)\left(t\right)=A\left(\overline(i)(\cos \left(\omega t\right)+\overline(j)(\sin \left(\omega) t\right)\ )\ )\right)\ \left(2.1\right).\]

Koordinaatide tähistuses vastab võrrand (2.1) võrrandisüsteemile:

\[\left\( \begin(massiiv)(c) x\left(t\right)=A(\rm cos)\left(\omega t\right), \\ y(t)=A(\sin \left(\omega t\right)\ ) \end(massiivi) \left(2.2\right).\right.\]

Teeme süsteemi (2.2) iga võrrandi ruudu ruudu ja liidame need:

Oleme saanud võrrandi raadiusega $A$ ringi jaoks (joonis 1).

Tsentripetaalse kiirenduse väärtuse, arvestades, et trajektoori raadius on võrdne A-ga, leiame järgmiselt:

Kiiruse projektsioonid koordinaattelgedel on järgmised:

\[\left\( \begin(massiiv)(c) v_x=\frac(dx\left(t\right))(dt)=-A\ \omega \ (\rm sin)\left(\omega t\ paremal), \\ v_y=\frac(dy\left(t\right))(dt)=A(\omega \ \cos \left(\omega t\right)\ ) \end(massiivi) \left(2,5 \right).\right.\]

Kiiruse väärtus on:

Asendage tulemus (2.6) väärtusega (2.4), tavaline kiirendus on:

Lihtne on näidata, et punkti liikumine on meie puhul ühtlane liikumine mööda ringi ja punkti kogukiirendus on võrdne tsentripetaalkiirendusega. Selleks võite võtta kiiruste (2.5) projektsioonide tuletise aja suhtes ja kasutada avaldist:

saada:

Vastus:$a_n=A(\omega )^2$

Näiteks startiv auto liigub kiirust suurendades kiiremini. Stardipunktis on auto kiirus null. Liikumist alustades kiirendab auto teatud kiiruseni. Kui teil on vaja kiirust aeglustada, ei saa auto koheselt peatuda, vaid mõnda aega. See tähendab, et auto kiirus kipub nulli - auto hakkab aeglaselt liikuma, kuni see täielikult peatub. Kuid füüsikas puudub mõiste "aeglustus". Kui keha liigub, kiirus väheneb, nimetatakse seda protsessi ka kiirendus, kuid "-" märgiga.

Keskmine kiirendus on kiiruse muutuse suhe ajavahemikusse, mille jooksul see muutus toimus. Arvutage keskmine kiirendus järgmise valemi abil:

kus see on . Kiirendusvektori suund on sama mis kiiruse muutumise suund Δ = - 0

kus 0 on algkiirus. Ajahetkel t1(vt joonist allpool) kehal on 0 . Ajahetkel t2 kehal on kiirust. Vektori lahutamise reegli alusel määrame kiiruse muutumise vektori Δ = - 0 . Siit arvutame kiirenduse:

.

SI süsteemis kiirenduse ühik nimetatakse 1 meeter sekundis sekundis (või meeter sekundis ruudus):

.

Meeter sekundis ruudus on sirgjooneliselt liikuva punkti kiirendus, mille juures selle punkti kiirus suureneb 1 sekundiga 1 m/s võrra. Teisisõnu, kiirendus määrab keha kiiruse muutumise astme 1 sekundi jooksul. Näiteks kui kiirendus on 5 m / s 2, suureneb keha kiirus iga sekundiga 5 m / s.

Keha hetkeline kiirendus (materiaalne punkt) antud ajahetkel on füüsikaline suurus, mis on võrdne piiriga, milleni keskmine kiirendus kaldub, kui ajavahemik kipub olema 0. Teisisõnu, see on kiirendus, mille keha arendab väga väikese aja jooksul:

.

Kiirendusel on sama suund kui kiiruse muutusel Δ üliväikeste ajavahemike jooksul, mille jooksul kiirus muutub. Kiirendusvektorit saab määrata kasutades projektsioone vastavatele koordinaattelgedele antud tugisüsteemis (projektsioonid a X, a Y , a Z).

Kiirendatud sirgjoonelise liikumise korral suureneb keha kiirus absoluutväärtuses, s.o. v 2 > v 1 ja kiirendusvektori suund on sama mis kiirusvektoril 2 .

Kui keha moodulkiirus väheneb (v 2< v 1), значит, у вектора ускорения направление противоположно направлению вектора скорости 2 . Другими словами, в таком случае наблюдаем aeglustumine(kiirendus on negatiivne ja< 0). На рисунке ниже изображено направление векторов ускорения при прямолинейном движении тела для случая ускорения и замедления.

Kui toimub liikumine mööda kõverjoonelist trajektoori, siis kiiruse moodul ja suund muutuvad. See tähendab, et kiirendusvektor on esitatud kahe komponendina.

Tangentsiaalne (tangentsiaalne) kiirendus nimetame seda kiirendusvektori komponenti, mis on suunatud tangentsiaalselt liikumistrajektoori antud punktis trajektoorile. Tangentsiaalne kiirendus kirjeldab kiiruse mooduli muutumise astet kõverjoonelise liikumise tegemisel.

Kell tangentsiaalse kiirenduse vektoridτ (vt ülaltoodud joonist) suund on sama mis lineaarkiirusel või sellele vastupidine. Need. tangentsiaalse kiirenduse vektor on samal teljel puuteringiga, mis on keha trajektoor.

Nihe (kinemaatikas) on füüsilise keha asukoha muutus ruumis valitud tugiraamistiku suhtes. Samuti on nihe seda muutust iseloomustav vektor. Sellel on liiteomadus.

Kiirus (sageli tähistatakse inglise keeles velocity või prantsuse vitesse) on vektorfüüsikaline suurus, mis iseloomustab ruumilise materiaalse punkti liikumiskiirust ja liikumissuunda valitud võrdlussüsteemi suhtes (näiteks nurkkiirus).

Kiirendus (teoreetilises mehaanikas tavaliselt tähistatud) on kiiruse tuletis aja suhtes, vektorsuurus, mis näitab, kui palju muutub punkti (keha) kiirusvektor selle liikumisel ajaühikus (st kiirendus ei võta arvesse mitte ainult kiiruse muutus, aga ka selle suunad).

Tangentsiaalne (tangentsiaalne) kiirendus on kiirendusvektori komponent, mis on suunatud piki trajektoori puutujat trajektoori antud punktis. Tangentsiaalne kiirendus iseloomustab kiiruse mooduli muutumist kõverjoonelise liikumise ajal.

Riis. 1.10. tangentsiaalne kiirendus.

Tangentsiaalse kiirenduse vektori τ suund (vt joonis 1.10) ühtib joonkiiruse suunaga või on sellele vastupidine. See tähendab, et tangentsiaalse kiirenduse vektor asub samal teljel puutujaringiga, mis on keha trajektoor.

Tavaline kiirendus

Tavaline kiirendus on kiirendusvektori komponent, mis on suunatud piki normaalset liikumistrajektoorile keha liikumistrajektoori antud punktis. See tähendab, et normaalkiirenduse vektor on risti lineaarse liikumiskiirusega (vt joonis 1.10). Tavakiirendus iseloomustab kiiruse muutumist suunas ja seda tähistatakse tähega n. Tavaline kiirendusvektor on suunatud piki trajektoori kõverusraadiust.

Täielik kiirendus

Täielik kiirendus kõverjoonelise liikumise korral koosneb see tangentsiaalsest ja normaalkiirendusest vastavalt vektori liitmise reeglile ja määratakse järgmise valemiga:

(vastavalt Pythagorase teoreemile ristkülikukujulise ristküliku kohta).

Täiskiirenduse suuna määrab ka vektori liitmise reegel:

Tugevus. Kaal. Newtoni seadused.

Jõud on vektorfüüsikaline suurus, mis näitab teiste kehade, aga ka väljade antud kehale avalduva löögi intensiivsust. Massiivsele kehale rakendatav jõud on selle kiiruse muutumise või selles deformatsioonide tekkimise põhjuseks.

Mass (kreeka keelest μάζα) on skalaarne füüsikaline suurus, üks tähtsamaid suurusi füüsikas. Algselt (XVII-XIX sajand) iseloomustas see "aine kogust" füüsilises objektis, millel tolleaegsete ideede kohaselt oli nii objekti võime vastu panna rakendatavale jõule (inertsile) kui ka gravitatsiooniomadused - kaal sõltus. See on tihedalt seotud mõistetega "energia" ja "impulss" (tänapäeva mõistete kohaselt on mass samaväärne puhkeenergiaga).

Newtoni esimene seadus

On selliseid tugiraame, mida nimetatakse inertsiaalseteks, mille suhtes materiaalne punkt välismõjude puudumisel säilitab oma kiiruse suuruse ja suuna lõputult.

Newtoni teine ​​seadus

Inertsiaalses võrdlusraamistikus on materiaalse punkti saadav kiirendus võrdeline kõigi sellele rakendatavate jõudude resultandiga ja pöördvõrdeline selle massiga.

Newtoni kolmas seadus

Materiaalsed punktid mõjuvad üksteisele paarikaupa sama laadi jõududega, mis on suunatud piki neid punkte ühendavat sirgjoont, mis on suuruselt võrdsed ja vastupidised:

Pulss. Impulsi jäävuse seadus. Elastsed ja mitteelastsed amordid.

Impulss (liikumise arv) on vektorfüüsikaline suurus, mis iseloomustab keha mehaanilise liikumise mõõtu. Klassikalises mehaanikas on keha impulss võrdne selle keha massi m ja kiiruse v korrutisega, impulsi suund langeb kokku kiirusvektori suunaga:

Impulsi jäävuse seadus (Law of Conservation of impulsi) ütleb, et suletud süsteemi kõigi kehade (või osakeste) momentide vektorsumma on konstantne väärtus.

Klassikalises mehaanikas tuletatakse impulsi jäävuse seadus tavaliselt Newtoni seaduste tulemusena. Newtoni seadustest saab näidata, et tühjas ruumis liikudes säilib impulss ajas ning vastastikmõju olemasolul määrab selle muutumise kiiruse rakendatud jõudude summa.

Nagu iga põhiline jäävusseadus, kirjeldab impulsi jäävuse seadus üht põhisümmeetriat – ruumi homogeensust.

Absoluutselt mitteelastne mõju Nimetatakse sellist põrutusinteraktsiooni, kus kehad on omavahel ühendatud (kleepuvad kokku) ja liiguvad edasi ühe kehana.

Täiesti mitteelastse löögi korral mehaaniline energia ei säili. See läheb osaliselt või täielikult üle kehade siseenergiasse (kuumutamine).

Absoluutselt elastne löök nimetatakse kokkupõrkeks, mille käigus säilib kehade süsteemi mehaaniline energia.

Paljudel juhtudel järgivad aatomite, molekulide ja elementaarosakeste kokkupõrked absoluutselt elastse löögi seadusi.

Absoluutselt elastse löögiga koos impulsi jäävuse seadusega täidetakse mehaanilise energia jäävuse seadus.

4. Mehaanilise energia liigid. Töö. Võimsus. Energia jäävuse seadus.

Mehaanikas on kahte tüüpi energiat: kineetiline ja potentsiaalne.

Kineetiline energia on mis tahes vabalt liikuva keha mehaaniline energia ja seda mõõdetakse tööga, mida keha saaks teha, kui see aeglustub kuni täieliku peatumiseni.

Seega on translatsiooniliselt liikuva keha kineetiline energia võrdne poolega selle keha massi ja kiiruse ruudu korrutisest:

Potentsiaalne energia on kehade süsteemi mehaaniline energia, mille määrab nende vastastikune paigutus ja nendevaheliste vastastikmõju jõudude olemus. Numbriliselt võrdub süsteemi potentsiaalne energia antud asendis tööga, mille tekitavad süsteemile mõjuvad jõud, kui süsteem liigub sellest asendist asendisse, kus potentsiaalne energia on tinglikult null (E n \ u003d 0). Mõiste "potentsiaalne energia" toimub ainult konservatiivsete süsteemide puhul, s.t. süsteemid, milles mõjuvate jõudude töö sõltub ainult süsteemi alg- ja lõppasendist.

Seega on koormuse P puhul, mis on tõstetud kõrgusele h, potentsiaalne energia E n = Ph (E n = 0, kui h = 0); vedrule kinnitatud koormuse korral E n = kΔl 2 / 2, kus Δl on vedru pikenemine (surumine), k on selle jäikuse koefitsient (E n = 0, kui l = 0); kahe osakese jaoks massiga m 1 ja m 2, mis on tõmmatud vastavalt universaalse gravitatsiooniseadusele, , kus γ on gravitatsioonikonstant, r on osakeste vaheline kaugus (E n = 0 kui r → ∞).

Mõistel "töö" on mehaanikas kaks tähendust: töö kui protsess, mille käigus jõud liigutab keha, mis toimib 90°-st erineva nurga all; töö on füüsikaline suurus, mis on võrdne jõu, nihke ja jõu suuna ja nihke vahelise nurga koosinuse korrutisega:

Töö on null, kui keha liigub inertsiga (F = 0), kui liikumist ei toimu (s = 0) või kui liikumise ja jõu vaheline nurk on 90° (cos a = 0). SI tööühik on džaul (J).

1 džaul on töö, mis tehakse jõuga 1 N, kui keha liigub 1 m piki jõu mõjujoont. Töö kiiruse määramiseks sisestage "võimsuse" väärtus.

Võimsus on füüsikaline suurus, mis võrdub teatud aja jooksul tehtud töö ja selle ajaperioodi suhtega.

Eristage keskmist võimsust teatud aja jooksul:

ja hetkevõimsus antud ajahetkel:

Kuna töö on energia muutumise mõõt, võib võimsust määratleda ka kui süsteemi energia muutumise kiirust.

Võimsuse SI-ühik on vatt, mis võrdub ühe džauliga sekundis.

Energia jäävuse seadus on empiiriliselt kehtestatud loodusseadus, mis seisneb selles, et isoleeritud füüsikalise süsteemi jaoks saab kasutusele võtta skalaarse füüsikalise suuruse, mis on süsteemi parameetrite funktsioon ja mida nimetatakse energiaks. aja jooksul säilinud. Kuna energia jäävuse seadus ei viita konkreetsetele suurustele ja nähtustele, vaid peegeldab üldist mustrit, mis on rakendatav kõikjal ja alati, siis võib seda nimetada mitte seaduseks, vaid energia jäävuse põhimõtteks.

Ja miks seda vaja on. Me juba teame, mis on tugiraam, liikumise relatiivsus ja materiaalne punkt. Noh, on aeg edasi liikuda! Siin vaatame üle kinemaatika põhimõisted, koondame kõige kasulikumad valemid kinemaatika aluste kohta ja toome praktilise näite ülesande lahendamisest.

Lahendame järgmise probleemi: Punkt liigub ringis, mille raadius on 4 meetrit. Selle liikumise seadust väljendab võrrand S=A+Bt^2. A=8m, B=-2m/s^2. Millisel ajahetkel on punkti normaalne kiirendus 9 m/s^2? Leidke punkti kiirus, tangentsiaalne ja kogukiirendus sellel ajahetkel.

Lahendus: me teame, et kiiruse leidmiseks peame võtma liikumisseaduse esimese tuletise ja normaalkiirendus võrdub kiiruse privaatruuduga ja selle ringi raadiusega, mida mööda punkt liigub. . Nende teadmistega relvastatud leiame soovitud väärtused.

Vajad abi probleemide lahendamisel? Professionaalne üliõpilasteenus on valmis seda pakkuma.