2 የኒውተን ህግ የማሽከርከር እንቅስቃሴ። የኒውተን ሁለተኛ ህግ የማሽከርከር እንቅስቃሴ። የስታይነር ቲዎሪ. የአፍታ ጊዜዎች የመደመር ህግ

ፊዚክስ

የማዕዘን ሞመንተም ጥበቃ ህግ. ለአካላት እኩልነት ሁኔታዎች

የማሽከርከር እንቅስቃሴ የኒውተን ህግ።የኒውተን ሁለተኛ ህግ በሃይል እርምጃ ስር ለሚንቀሳቀስ ቅንጣት ኤፍ፣ እንደሚከተለው ሊፃፍ ይችላል፡-

የት p=mvየንጥሉ ፍጥነት ነው. ይህንን እኩልታ በንጥሉ ራዲየስ ቬክተር ያባዙት። ከዚያም

(18.1)

አሁን አዲስ መጠኖችን እናስተዋውቃለን- የማዕዘን ፍጥነት L = rpእና የኃይል አፍታ N = አር ኤፍ. ከዚያ የተገኘው ቀመር ቅጹን ይወስዳል-

በአውሮፕላን ውስጥ የክብ እንቅስቃሴን ለሚሰራ ቅንጣት (x፣ y)፣ የማዕዘን ሞመንተም ቬክተር በዘንግ በኩል ይመራል። (ማለትም ከማዕዘን ፍጥነት ቬክተር ጋር ) እና በሞዱሎ እኩል ነው

(18.3)

ማስታወሻውን እናስተዋውቀው፡- እኔ = mr 2. ዋጋ አይበመነሻው ውስጥ የሚያልፈውን ዘንግ በተመለከተ የቁስ ነጥብ የንቃተ ህሊና ጊዜ ይባላል። በዘንግ ዙሪያ ለሚሽከረከሩ የነጥቦች ስርዓት በተመሳሳዩ የማዕዘን ፍጥነት ፣ ስለ አንድ የጋራ የመዞሪያ ዘንግ የሁሉንም የንቃተ-ህሊና ጊዜዎች ድምርን በመጠቀም አንድ ሰው የንቃተ-ህሊና ጊዜን ፍቺ ማጠቃለል ይችላል- እኔ = a m ir i 2. የመዋሃድ ጽንሰ-ሀሳብን በመጠቀም የዘፈቀደ አካል ስለ የመዞሪያው ዘንግ የማይነቃነቅበትን ጊዜ ማወቅ ይችላል። ያም ሆነ ይህ የአንድ የነጥቦች ሥርዓት የማዕዘን ሞመንተም ቬክተር ወይም በተመሳሳይ የማዕዘን ፍጥነት በጋራ ዘንግ ዙሪያ የሚሽከረከር አካል እኩል ነው ተብሎ ሊጻፍ ይችላል።

ከዚያም በአንዳንድ ዘንግ ዙሪያ የሚሽከረከር የሰውነት እንቅስቃሴ እኩልታ መልክ ይይዛል፡-

የግዳጅ ጊዜ እዚህ አለ። ኤን- በመዞሪያው ዘንግ ላይ የሚመራ ቬክተር እና በፍፁም ዋጋ ከኃይል ሞጁል ምርት ጋር እኩል የሆነ እና ከኃይል አተገባበር እስከ ማዞሪያው ዘንግ (የኃይል ትከሻ) ድረስ ያለው ርቀት።

በማዕከላዊ ኃይሎች መስክ ውስጥ የማዕዘን ፍጥነትን መጠበቅ.ከሌላ አካል በሰውነት ላይ የሚሠራው ኃይል (በመነሻው ላይ የሚገኝ) ሁልጊዜ በራዲየስ ቬክተር ላይ የሚመራ ከሆነ አርእነዚህን አካላት በማገናኘት, ከዚያም ማዕከላዊ ኃይል ይባላል. በዚህ ሁኔታ, የቬክተር ምርት አር ኤፍከዜሮ ጋር እኩል ነው (እንደ ኮላይኔር ቬክተሮች የቬክተር ምርት). ስለዚህ, የኃይል ጊዜ ከዜሮ ጋር እኩል ነው ኤንእና የማዞሪያ እንቅስቃሴ እኩልታ ቅጹን ይወስዳል dl/dt = 0. ይህ የሚያመለክተው ቬክተር ነው ኤልበጊዜ ላይ የተመካ አይደለም. በሌላ ቃል, በማዕከላዊ ኃይሎች መስክ, የማዕዘን ፍጥነት ተጠብቆ ይቆያል.

ለአንድ ቅንጣት የተረጋገጠው መግለጫ የዘፈቀደ ቁጥር ያላቸውን ቅንጣቶች ወደያዘ ዝግ ሥርዓት ሊራዘም ይችላል። ስለዚህ ማዕከላዊ ኃይሎች በሚሠሩበት በተዘጋ ሥርዓት ውስጥ የሁሉም ቅንጣቶች አጠቃላይ የማዕዘን ፍጥነት ተጠብቆ ይቆያል።

ስለዚህ በዘፈቀደ በተዘጋ ወግ አጥባቂ ሜካኒካል ሲስተም ውስጥ በአጠቃላይ ሰባት የተጠበቁ መጠኖች አሉ - ኃይል ፣ ሶስት የሞመንተም አካላት እና ሶስት የማዕዘን ሞመንተም አካላት ፣ እነዚህም ለቅንጣት ስርዓት የእነዚህ እሴቶች ንብረት ያላቸው። መጠኖች ለግለሰብ ቅንጣቶች የተወሰዱትን ዋጋዎች ድምር ይወክላሉ። በሌላ አነጋገር የስርዓቱ አጠቃላይ ኃይል ከግለሰብ ቅንጣቶች ኃይል ድምር ጋር እኩል ነው, ወዘተ.

ስታትስቲክስየተራዘመ ፣ ፍፁም ግትር የሆኑ አካላትን ሚዛን ለመጠበቅ ሁኔታዎችን የሚያጠናው የሜካኒክስ ክፍል ስታስቲክስ ይባላል። አካሉ ተጠርቷል ፍጹም ጠንካራበማናቸውም ጥንድ ነጥቦቹ መካከል ያለው ርቀት ቋሚ ከሆነ. በትርጉም ፣ ሁሉም የሰውነት ነጥቦች በተወሰነ የማይነቃነቅ የማጣቀሻ ማዕቀፍ ውስጥ እረፍት ላይ ከሆኑ አካል በማይንቀሳቀስ ሚዛን ውስጥ ነው።

በ ISO ውስጥ የመጀመሪያው የተመጣጠነ ሁኔታ: በሰውነት ላይ የሚተገበሩ ሁሉም የውጭ ኃይሎች ድምር ዜሮ ነው.

በዚህ ሁኔታ, የሰውነት መጨናነቅ (መሃከል) መሃከል ማፋጠን ዜሮ ነው. አንድ ሰው ሁል ጊዜ የመረበሽ ማእከል በእረፍት ላይ የሚገኝበትን የማጣቀሻ ፍሬም ማግኘት ይችላል።

ይሁን እንጂ ይህ ሁኔታ ሁሉም የሰውነት ነጥቦች እረፍት ላይ ናቸው ማለት አይደለም. በአንዳንድ ዘንግ ዙሪያ በሚሽከረከር እንቅስቃሴ ውስጥ መሳተፍ ይችላሉ። ስለዚህ, በ ISO ውስጥ ሁለተኛ ሚዛናዊ ሁኔታ አለ. ስለ የትኛውም ዘንግ የሁሉም የውጭ ኃይሎች ጊዜ ድምር ዜሮ ነው።.

በጅምላ መሃል በሚያልፉ አንዳንድ መጥረቢያዎች ዙሪያ የሚሽከረከር ግትር አካል ከውጭ ተጽኖዎች ከተላቀቀ ማሽከርከርን ላልተወሰነ ጊዜ ይይዛል።. (ይህ መደምደሚያ ከኒውተን የመጀመሪያው ለትርጉም እንቅስቃሴ ህግ ጋር ተመሳሳይ ነው)።

ግትር የሆነ አካል የማሽከርከር መከሰት ሁል ጊዜ በሰው አካል ላይ በተተገበሩ የውጭ ኃይሎች ተግባር ነው። በዚህ ሁኔታ, የተዛባዎች ገጽታ እና የውስጣዊ ኃይሎች ገጽታ የማይቀር ነው, ይህም በጠንካራ አካል ውስጥ የቅርጹን ተግባራዊነት ለመጠበቅ ያስችላል. የውጭ ኃይሎች እርምጃ ሲቆም, ሽክርክሪቱ ተጠብቆ ይቆያል: የውስጥ ኃይሎች የጠንካራ አካል መዞርን ሊያስከትሉ ወይም ሊያበላሹ አይችሉም.

ቋሚ የማሽከርከር ዘንግ ባለው አካል ላይ የውጭ ኃይል ድርጊት ውጤቱ የተፋጠነ የሰውነት ማዞሪያ እንቅስቃሴ ነው።. (ይህ መደምደሚያ ከኒውተን ሁለተኛ ለትርጉም እንቅስቃሴ ህግ ጋር ተመሳሳይ ነው)።

የመዞሪያ እንቅስቃሴ ተለዋዋጭነት መሰረታዊ ህግበማይንቀሳቀስ የማጣቀሻ ፍሬም ውስጥ ፣ በአንድ የተወሰነ ዘንግ ላይ በሚሽከረከር አካል የተገኘው የማዕዘን ፍጥነት በሰውነት ላይ ከሚሠሩት ሁሉም የውጭ ኃይሎች አጠቃላይ ቅጽበት ጋር ተመጣጣኝ ነው ፣ :

ቀለል ያለ ቀመር መስጠት ይቻላል የመዞሪያ እንቅስቃሴ ተለዋዋጭነት መሰረታዊ ህግ(እንዲሁም ይባላል የኒውተን ሁለተኛ ህግ የማሽከርከር እንቅስቃሴ): ጉልበቱ ከቅጽበት እና የማዕዘን ፍጥነት ምርት ጋር እኩል ነው።:

የማዕዘን ፍጥነት(የማዕዘን ፍጥነት, የማዕዘን ፍጥነት) የሰውነት ጉልበት (inertia) ጊዜ የማዕዘን ፍጥነቱ የወቅቱ ውጤት ይባላል።

የማዕዘን ሞመንተም የቬክተር ብዛት ነው። የእሱ አቅጣጫ ከማዕዘን ፍጥነት ቬክተር አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል.

የማዕዘን ሞገድ ለውጥ በሚከተለው መልኩ ይገለጻል።

. (I.112)

የማዕዘን ሞመንተም ለውጥ (በሰውነት የማያቋርጥ የንቃተ-ህሊና ጊዜ) ላይ የሚከሰተው የማዕዘን ፍጥነት ለውጥ በመደረጉ ብቻ ነው እና ሁል ጊዜም በኃይል ጊዜ እርምጃ ምክንያት ነው።

በቀመርው መሠረት፣ እንዲሁም ቀመሮች (I.110) እና (I.112)፣ የማዕዘን ሞገድ ለውጥ በሚከተለው ሊወከል ይችላል።

. (I.113)

በቀመር ውስጥ ያለው ምርት (I.113) ይባላል የግፊት ጊዜ ወይም የመንዳት ጊዜ. የማዕዘን ሞገድ ለውጥ ጋር እኩል ነው።

ፎርሙላ (I.113) የሚሰራው የግዳጅ ጊዜ በጊዜ ሂደት እስካልተለወጠ ድረስ ነው። የግዳጅ ጊዜ በጊዜ ላይ የሚመረኮዝ ከሆነ, ማለትም. , ከዚያም

. (I.114)

ቀመር (I.114) የሚያሳየው፡- የማዕዘን ፍጥነት ለውጥ ከኃይል ጊዜ ጋር እኩል ነው. በተጨማሪም, ይህ ቀመር በቅጹ ውስጥ ከቀረበ, ከዚያም ትርጉሙ ከእሱ ይከተላል የኃይል አፍታ: ቅጽበታዊው የጉልበት ጊዜ ከግዜ ጋር በተያያዘ የፍጥነት ጊዜ የመጀመሪያ መነሻ ነው።,

በጅምላ መሃል በሚያልፉ አንዳንድ መጥረቢያዎች ዙሪያ የሚሽከረከር ግትር አካል ከውጭ ተጽኖዎች ከተላቀቀ ማሽከርከርን ላልተወሰነ ጊዜ ይይዛል።. (ይህ መደምደሚያ ከኒውተን የመጀመሪያው ለትርጉም እንቅስቃሴ ህግ ጋር ተመሳሳይ ነው)።

ግትር የሆነ አካል የማሽከርከር መከሰት ሁል ጊዜ በሰው አካል ላይ በተተገበሩ የውጭ ኃይሎች ተግባር ነው። በዚህ ሁኔታ, የተዛባዎች ገጽታ እና የውስጣዊ ኃይሎች ገጽታ የማይቀር ነው, ይህም በጠንካራ አካል ውስጥ የቅርጹን ተግባራዊነት ለመጠበቅ ያስችላል. የውጭ ኃይሎች እርምጃ ሲቆም, ሽክርክሪቱ ተጠብቆ ይቆያል: የውስጥ ኃይሎች የጠንካራ አካል መዞርን ሊያስከትሉ ወይም ሊያበላሹ አይችሉም.

ቋሚ የማሽከርከር ዘንግ ባለው አካል ላይ የውጭ ኃይል ድርጊት ውጤቱ የተፋጠነ የሰውነት ማዞሪያ እንቅስቃሴ ነው።. (ይህ መደምደሚያ ከኒውተን ሁለተኛ ለትርጉም እንቅስቃሴ ህግ ጋር ተመሳሳይ ነው)።

የመዞሪያ እንቅስቃሴ ተለዋዋጭነት መሰረታዊ ህግበማይነቃነቅ የማጣቀሻ ፍሬም ውስጥ ፣ በአንድ የተወሰነ ዘንግ ላይ በሚሽከረከር አካል የተገኘው የማዕዘን ፍጥነት በሰውነት ላይ ከሚሠሩት ሁሉም የውጭ ኃይሎች አጠቃላይ ቅጽበት ጋር ተመጣጣኝ ነው ፣ እና በዚህ ዘንግ ላይ ከሰውነት መነቃቃት ቅጽበት ጋር በተገላቢጦሽ ተመጣጣኝ ነው።

ቀለል ያለ ቀመር መስጠት ይቻላል የመዞሪያ እንቅስቃሴ ተለዋዋጭነት መሰረታዊ ህግ(እንዲሁም ይባላል የኒውተን ሁለተኛ ህግ የማሽከርከር እንቅስቃሴ): ጉልበቱ ከቅጽበት እና የማዕዘን ፍጥነት ምርት ጋር እኩል ነው።:

የማዕዘን ፍጥነት(የማዕዘን ፍጥነት, የማዕዘን ፍጥነት) የሰውነት አካል የማእዘን ፍጥነቱ የማይነቃነቅ ጊዜ የሚፈጅበት ጊዜ ውጤት ይባላል።

የማዕዘን ሞመንተም የቬክተር ብዛት ነው። የእሱ አቅጣጫ ከማዕዘን ፍጥነት ቬክተር አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል.

የማዕዘን ሞገድ ለውጥ በሚከተለው መልኩ ይገለጻል።

የማዕዘን ሞመንተም ለውጥ (በሰውነት የማያቋርጥ የንቃተ-ህሊና ጊዜ) ላይ የሚከሰተው የማዕዘን ፍጥነት ለውጥ በመደረጉ ብቻ ነው እና ሁል ጊዜም በኃይል ጊዜ እርምጃ ምክንያት ነው።

በቀመርው መሠረት፣ እንዲሁም ቀመሮች (I.110) እና (I.112)፣ የማዕዘን ሞገድ ለውጥ በሚከተለው ሊወከል ይችላል።

በቀመር ውስጥ ያለው ምርት (I.113) ይባላል የግፊት ጊዜ ወይም የመንዳት ጊዜ. የማዕዘን ሞገድ ለውጥ ጋር እኩል ነው።

ፎርሙላ (I.113) የሚሰራው የግዳጅ ጊዜ በጊዜ ሂደት እስካልተለወጠ ድረስ ነው። የግዳጅ ጊዜ በጊዜ ላይ የሚመረኮዝ ከሆነ, ማለትም. , ከዚያም

ቀመር (I.114) የሚያሳየው፡- የማዕዘን ፍጥነት ለውጥ ከኃይል ጊዜ ጋር እኩል ነው. በተጨማሪም, ይህ ቀመር በቅጹ ውስጥ ከቀረበ, ከዚያም ትርጉሙ ከእሱ ይከተላል የኃይል አፍታ: ቅጽበታዊው የጉልበት ጊዜ ከግዜ ጋር በተያያዘ የፍጥነት ጊዜ የመጀመሪያ መነሻ ነው።,

አገላለጽ (I.115) ሌላ መልክ ነው። ዋና እኩልታ (ህግ ) የአንድ ግትር አካል የማሽከርከር እንቅስቃሴ ተለዋዋጭነት ከቋሚው ዘንግ አንፃር; የአንድ ግትር አካል የማዕዘን ሞመንተም ከአንድ ዘንግ አንፃር ከተመሳሳይ ዘንግ አንፃር ከኃይሎች ቅጽበት ጋር እኩል ነው።.

በተዘጋ ስርዓት ውስጥ የውጭ ኃይሎች ጊዜ እና ፣ ስለሆነም

ፎርሙላ (I.116) ነው። የማዕዘን ፍጥነትን የመጠበቅ ህግ; ለተዘጋው ሥርዓት ማንኛውም ዘንግ የሁሉም ማዕዘናት ቅጽበት የቬክተር ድምር በስርዓቱ ሚዛናዊነት ላይ ቋሚ ነው። በዚህ መሠረት, ከማንኛውም ቋሚ ነጥብ አንጻር የተዘጋ ስርዓት የማዕዘን ፍጥነት በጊዜ አይለወጥምየማዕዘን ፍጥነት ጥበቃ ህግ - መሰረታዊ የተፈጥሮ ህግ.

እባክዎን ያስተውሉ የስርዓቱ አጠቃላይ የማዕዘን ሞመንተም ከስርአቱ የግለሰብ ክፍሎች የማዕዘን ሞመንተም የቬክተር ድምር ጋር እኩል ነው።

የኒውተን ሁለተኛ ህግ ለተሽከርካሪ እንቅስቃሴ

በኒውተን ሁለተኛ ህግ መሰረት በሃይል እርምጃ ስር ያለ አካል ማጣደፍ ከሀይሉ መጠን ጋር ተመጣጣኝ እና ከእቃው ብዛት ጋር የተገላቢጦሽ ነው።

እራሳችንን እንጠይቅ፣ የኒውተን ሁለተኛ ህግ በ rotational motion ላይ ይሠራል?

የትርጉም እና የማሽከርከር እንቅስቃሴዎችን ባህሪዎች ተመሳሳይ ምሳሌዎችን በመጠቀም ፣ የኒውተን ሁለተኛ የማሽከርከር እንቅስቃሴ ህግ የሚከተለው ቅርፅ ይኖረዋል።

  • የፍጥነት ሚና angular acceleration α;
  • የኃይል ሚና F የግዳጅ ቅጽበት ነው M;
  • mass m - የ inertia I ቅጽበት ይተካል።

ወደ ክበብ ውስጥ በተተገበረው የታንጀንቲል ኃይል እንቅስቃሴ ስር ሰውነት በክበብ ውስጥ እንደሚንቀሳቀስ እናስብ ፣ ይህም የኳሱ ፍጥነት መጨመር ያስከትላል ፣ ከ ራዲየስ ራዲየስ ጋር ከሚመራው መደበኛ ኃይል ጋር መምታታት የለበትም። የመዞሪያው ክበብ (የታንክ እና መደበኛ ፍጥነቶች በገጹ ላይ በዝርዝር ተብራርተዋል "የማሽከርከር እንቅስቃሴ መለኪያዎች" ).

የኒውተንን ሁለተኛ ህግ በክበቡ ራዲየስ የሚገልፀውን ሁለቱንም የእኩልታ ጎኖች እናባዛው r፡

ስለዚህ፣ ከሁለተኛው የኒውተን ህግ ለትርጉም እንቅስቃሴ ወደ አቻው ወደ ተዘዋዋሪ እንቅስቃሴ ተሸጋግረናል። ይህ ፎርሙላ የሚሰራው ለቁሳዊ ነጥብ ብቻ እንደሆነ ልብ ሊባል የሚገባው ሲሆን ለተራዘመ ነገር ደግሞ በኋላ የሚብራሩትን ሌሎች ቀመሮችን መጠቀም ያስፈልጋል።

ከትርጉም ወደ ተዘዋዋሪ እንቅስቃሴ መግለጫ ሽግግርን ለማጠናቀቅ፣ በ angular acceleration α እና በታንጀንቲያል acceleration ሀ መካከል ያለውን ግንኙነት እንጠቀማለን።

አንዱን ቀመር ወደ ሌላ በመተካት እናገኛለን፡-

የተገኘው ቀመር በቁሳዊ ነጥብ ላይ የሚሠራውን የኃይል ጊዜ እና የማዕዘን ፍጥነትን ያገናኛል። ግንኙነት የሚከናወነው በተመጣጣኝ ተመጣጣኝነት (coefficient of proportionality) አማካይነት ነው mr 2ተብሎ የሚጠራው። የ inertia ቅጽበትየቁሳቁስ ነጥብ እና ምልክት I (በኪ.ግ. m 2 ይለካሉ).

በውጤቱም፣ ከኒውተን ሁለተኛ የመዞሪያ እንቅስቃሴ ህግ ጋር እኩል አግኝተናል፡-

ብዙ ኃይሎች በአንድ ጊዜ በሰውነት ላይ የሚሠሩ ከሆነ፣ የኒውተን ሁለተኛ ሕግ የሚከተለውን ቅጽ ይወስዳል።

ΣF በእቃው ላይ የሚሠሩ የሁሉም ኃይሎች የቬክተር ድምር ነው።

ብዙ የኃይላት ጊዜያት በአንድ ነገር ላይ በተመሳሳይ ጊዜ የሚሠሩ ከሆነ፣ የኒውተን ሁለተኛ ሕግ የሚከተለውን መልክ ይይዛል፡-

ΣM በእቃው ላይ የሚሠሩ የሁሉም ጊዜያት ኃይሎች የቬክተር ድምር ነው።

prosto-o-slognom.ru

1. ለተዘዋዋሪ እንቅስቃሴ ተለዋዋጭ (የኒውተን 2 ኛ ህግ የማዞሪያ እንቅስቃሴ) መሰረታዊ እኩልታ ይፃፉ።

ይህ አገላለጽ የመዞሪያ እንቅስቃሴ ተለዋዋጭነት መሰረታዊ እኩልታ ተብሎ የሚጠራ ሲሆን እንደሚከተለው ተዘጋጅቷል፡ የአንድ ግትር አካል የማዕዘን ሞመንተም ለውጥ በዚህ አካል ላይ ከሚሰሩት ሁሉም የውጭ ኃይሎች ሞመንተም ጋር እኩል ነው።

2. የግዳጅ ጊዜ ስንት ነው? (ቀመር በቬክተር እና ስካላር ቅርጽ, አሃዞች).

አፍታ ጥንካሬ (ተመሳሳይ ቃላት፡- ጉልበት; የማዞሪያ ጊዜ; ጉልበት) ግትር በሆነ አካል ላይ የሚወስደውን የማሽከርከር ተግባር የሚለይ አካላዊ መጠን ነው።

የግዳጅ ጊዜ - የቬክተር ብዛት (ኤም?)

(የቬክተር እይታ) М?= |r?*F?|፣r– ከመዞሪያው ዘንግ ርቀት፣ እስከ የኃይል አተገባበር ድረስ።

(እንደ ስካላር እይታ አይነት) |M|=|ኤፍ|*መ

የኃይሉ ጊዜ ቬክተር - ከዘንግ ኦ 1 ኦ 2 ጋር ይዛመዳል ፣ አቅጣጫው የሚወሰነው በቀኝ ሾጣጣው ደንብ ነው ። የኃይል ጊዜ የሚለካው በ ውስጥ ነው ። ኒውተን ሜትር. 1 N m - በ 1 ሜትር ርዝመት ባለው ሊቨር ላይ የ 1 N ኃይልን የሚያመነጨው የኃይል ጊዜ.

3. ቬክተር ተብሎ የሚጠራው: ሽክርክሪት, የማዕዘን ፍጥነት, የማዕዘን ፍጥነት መጨመር. የሚመሩት የት ነው, ይህንን መመሪያ በተግባር እንዴት እንደሚወስኑ?

ቬክተሮችየተወሰነ የመተግበሪያ ነጥብ የሌላቸው pseudovectors ወይም axial vectors ናቸው: ከማንኛውም ነጥቦቹ በማዞሪያው ዘንግ ላይ ተቀርፀዋል.

የማዕዘን እንቅስቃሴአንድ pseudovector ነው, ሞጁል ይህም ማሽከርከር አንግል ጋር እኩል ነው, እና አቅጣጫ አካል የሚሽከረከር ይህም ዙሪያ ያለውን ዘንግ ጋር የሚገጣጠመው, እና ቀኝ ጠመዝማዛ ደንብ የሚወሰነው ነው: ቬክተር ይህም ከ አቅጣጫ ይመራል. የሰውነት መዞር በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ ይታያል (በራዲያን ውስጥ ይለካል)

የማዕዘን ፍጥነትይህ ሽክርክሪት በተካሄደበት የአንደኛ ደረጃ የማዞሪያ አንግል እና ካለፈው ጊዜ dt ጥምርታ ጋር እኩል የሆነ ግትር አካል የማሽከርከር ፍጥነትን የሚለይ እሴት ነው።

የማዕዘን ፍጥነት ቬክተርልክ እንደ ቬክተር እንደ ቀኝ ጠመዝማዛ ደንብ መሰረት በማዞሪያው ዘንግ ላይ ይመራል.

የማዕዘን ፍጥነት መጨመርየማዕዘን ፍጥነት እንቅስቃሴን ፍጥነት የሚገልጽ እሴት ነው።

ቬክተሩ በተፋጠነ ሽክርክር ወቅት ወደ ቬክተሩ በሚሽከረከርበት ዘንግ ላይ እና ከቬክተር ጋር በቀስታ በሚሽከረከርበት ጊዜ ይመራል።

4. የዋልታ ቬክተር ከአክሱር የሚለየው እንዴት ነው?

ዋልታ ቬክተርምሰሶ አለው እና አክሲያል- አይ.

5. የቁሳቁስ ነጥብ ፣ ግትር አካል የንቃተ ህሊና ጊዜ ምን ይባላል?

አፍታ መቸገር- የ inertia መለኪያን የሚያመለክት እሴት ቁሳቁስ ነጥቦችበዘንግ ዙሪያ ሲሽከረከር. በቁጥር, የጅምላ እና የራዲየስ ካሬ (የማዞሪያ ዘንግ ርቀት) ጋር እኩል ነው. ጠንካራ አካል የ inertia ቅጽበትከክፍሎቹ የንቃተ ህሊና ጊዜዎች ድምር ጋር እኩል ነው ፣ እና ስለሆነም በተዋሃደ መልክ ሊገለጽ ይችላል-

6. ግትር የሆነ የሰውነት ጉልበት (inertia) ጊዜ በምን መለኪያዎች ላይ ይወሰናል?

ከጂኦሜትሪክ ልኬቶች

ከመዞሪያው ዘንግ ምርጫ

7. የስታይነር ቲዎሪ (ገላጭ ምስል).

ቲዎሬም: ስለ ዘፈቀደ ዘንግ ያለው የሰውነት መነቃቃት ቅጽበት የዚህ አካል መነቃቃት ቅጽበት ድምር ጋር እኩል ነው ። በመጥረቢያዎቹ መካከል ባለው ርቀት ካሬ በኩል;

- ስለ ትይዩ ዘንግ የተፈለገውን የንቃተ-ህሊና ጊዜ

በሰውነት የጅምላ መሃከል ውስጥ ስለሚያልፈው ዘንግ የሚታወቅ የንቃተ-ህሊና ጊዜ ነው።

- በተጠቆሙት መጥረቢያዎች መካከል ያለው ርቀት

8. የኳስ ፣ ሲሊንደር ፣ ዘንግ ፣ ዲስክ የንቃተ ህሊና ጊዜ።

የ inertia m.t አፍታ. ከምሰሶው አንፃር ከዚህ የጅምላ ምርት ጋር እኩል የሆነ ስካላር መጠን ይባላል። ወደ ምሰሶው ያለው ርቀት በእያንዳንዱ ካሬ ነጥቦች.

የ inertia m.t አፍታ. ቀመሩን በመጠቀም ማግኘት ይቻላል

m የ b.w. ክብደት ባለበት፣ R ለፖሊው 0 ያለው ርቀት ነው።

በSI ውስጥ ያለው የ inertia ቅጽበት አሃድ ኪሎግራም በሜትር ስኩዌር (ኪግ m 2) ተባዝቷል።

1.ቀጥተኛ ቀጭን ዘንግ ርዝመት ኤልእና ብዙሃኑ ኤም

1) ዘንግ ወደ ዘንግ ቀጥ ያለ እና በጅምላ መሃል በኩል ያልፋል

2) ዘንግ ወደ ዘንግ ቀጥ ያለ እና በመጨረሻው በኩል ያልፋል

2.የኳስ ራዲየስ አርእና ብዙሃኑ ኤም

ዘንግው በኳሱ መሃል በኩል ያልፋል

3.Hollow ቀጭን-ግድግዳ ሲሊንደር ወይም ራዲየስ ቀለበት አርእና ብዙሃኑ ኤም

4.Solid ሲሊንደር ወይም ራዲየስ ዲስክ አርእና ብዙሃኑ ኤም

5.Solid ርዝመት ሲሊንደር ኤል, ራዲየስ አርእና ብዙሃኑ ኤም

ዘንግው ከሲሊንደር ጋር ቀጥ ያለ እና በክብደቱ መሃል በኩል ያልፋል

9.የኃይልን ጊዜ አቅጣጫ እንዴት መወሰን እንደሚቻል?

ስለ አንድ ነጥብ የግዳጅ ጊዜ የመስቀለኛ ምርት ነው። ጥንካሬበላዩ ላይ በጣም አጭር ርቀትከዚህ ነጥብ ወደ ሃይል እርምጃ መስመር.

ኤም- የኃይል አፍታ (ኒውተን ሜትር); ኤፍ- የተተገበረ ኃይል (ኒውተን) አር- ከመዞሪያው መሃል እስከ የኃይል አተገባበር ቦታ (ሜትር) ርቀት ፣ ኤል- የቋሚው ርዝመት ከመዞሪያው መሃል ወደ የኃይል እርምጃ መስመር (ሜትር) ወድቋል ፣ ? በኃይል ቬክተር መካከል ያለው አንግል ነው ኤፍእና አቀማመጥ ቬክተር አር

የኃይል ጊዜ - axial vector. በማዞሪያው ዘንግ ላይ ይመራል. የኃይሉ ጊዜ የቬክተር አቅጣጫ የሚወሰነው በጂምሌት ደንብ ነው, እና መጠኑ እኩል ነው. ኤም.

10. የኃይላት ጊዜ፣ የማዕዘን ፍጥነቶች፣ የግፊት ጊዜያት እንዴት ይደመራሉ?

ብዙ ሃይሎች በአንድ ነጥብ ዙሪያ ሊሽከረከር በሚችል አካል ላይ በአንድ ጊዜ የሚሠሩ ከሆነ፣ የነዚህን ሃይሎች አፍታዎች ለመጨመር የሃይሎችን ጊዜ የመጨመር ህግ ስራ ላይ መዋል አለበት።

የኃይላት ጊዜዎችን ለመጨመር ደንቡ ይነበባል - የኃይሉ ጊዜ የተገኘው ቬክተር ከቅጽበት ቬክተሮች የጂኦሜትሪክ ድምር ጋር እኩል ነው ።

ለኃይል አፍታዎች የመደመር ደንብ ሁለት ጉዳዮች ተለይተዋል

1. የኃይሎች ጊዜዎች በተመሳሳይ አውሮፕላን ውስጥ ይተኛሉ, የማዞሪያው ዘንጎች ትይዩ ናቸው. ድምራቸው የሚወሰነው በአልጀብራ መደመር ነው። የቀኝ እጅ አፍታዎች በምልክት ድምር ውስጥ ተካትተዋል። ሲቀነስ. የግራ እጅ ጠመዝማዛ - ከምልክት ጋር ሲደመር

2. የኃይሎች ጊዜያት በተለያዩ አውሮፕላኖች ውስጥ ይተኛሉ, የማዞሪያው ዘንጎች ትይዩ አይደሉም. የአፍታ ድምር የሚወሰነው በቬክተሮች ጂኦሜትሪክ መጨመር ነው።

የማዕዘን ፍጥነት (ራድ / ሰ) - አካላዊ መጠን, እሱም axial ቬክተር እና በማሽከርከር ማእከል ዙሪያ የቁሳቁስ ነጥብ የማሽከርከር ፍጥነትን የሚያመለክት ነው. የማዕዘን ፍጥነት ቬክተር በመጠን መጠኑ በማዞሪያው መሃል ላይ ካለው ነጥብ የማዞሪያ አንግል ጋር እኩል ነው በአንድ ክፍል ጊዜ

በጊምሌት ህግ መሰረት በማዞሪያው ዘንግ ላይ ይመራል, ማለትም በቀኝ-እጅ ክር ያለው ጂምሌት በተመሳሳይ አቅጣጫ ቢዞር በሚሰካበት አቅጣጫ ነው.

የማዕዘን ፍጥነቶች በማዞሪያው ዘንግ ላይ ተቀርፀዋል እና ወደ አንድ አቅጣጫ ከተመሩ ሊጨመሩ ይችላሉ, በተቃራኒው አቅጣጫ ይቀንሳሉ.

በአለምአቀፍ የዩኒቶች ሲስተም (SI) ፍጥነት የሚለካው በኪሎ ሜትር በሰከንድ (kg m/s) ነው።

አፍታ? nt እና? pulse የማዞሪያ እንቅስቃሴን መጠን ያሳያል። ምን ያህል ክብደት እንደሚሽከረከር ፣ ስለ መዞሪያው ዘንግ እንዴት እንደተሰራጨ እና ምን ያህል ፍጥነት እንደሚሽከረከር ላይ የሚመረኮዝ መጠን።

የቁስ ነጥብ በከፍተኛ ፍጥነት የሚንቀሳቀስ እና በራዲየስ ቬክተር በተገለጸው ነጥብ ላይ የሚገኝ ከሆነ የማዕዘን ፍጥነቱ በቀመሩ ይሰላል፡-

የቬክተር ምርት ምልክት የት አለ

11. በቋሚ ዘንግ ዙሪያ ከሚሽከረከር አካል ጋር በተዛመደ የአጠቃላይ የሜካኒካል ኃይልን የመጠበቅ ህግን ማዘጋጀት.

በፔንዱለም እንቅስቃሴ የመጀመሪያ ነጥብ ላይ እምቅ ኃይል ከፍተኛ ነው። የMgH እምቅ ሃይል ወደ ኪነቲክ ሃይል ይቀየራል፣ ይህም ከፍተኛው በአሁኑ ጊዜ ፔንዱለም መሬት ላይ ነው።

ስለ ዘንግ ለአንድ ክብደት (ከመካከላቸው 4 አለን) Io- moment of inertia

I= 4Io=4ml^2 (Io=ml^2)

12. በቋሚ ዘንግ ዙሪያ ከሚሽከረከር አካል ጋር በተዛመደ የአጠቃላይ የሜካኒካል ኃይልን የመጠበቅ ህግን ማዘጋጀት.

የሚሽከረከር አካል የማዕዘን ሞገድ በቀጥታ ከሰውነት የማሽከርከር ፍጥነት፣ የክብደቱ እና የመስመራዊ መጠኑ ጋር የተመጣጠነ ነው። ከእነዚህ እሴቶች ውስጥ አንዳቸውም ከፍ ባለ መጠን የማዕዘን ፍጥነት ከፍ ይላል።

በሂሳብ ውክልና, የማዕዘን ፍጥነት ኤልበማዕዘን ፍጥነት የሚሽከረከር አካል ? ፣ እኩል ነው። L=I?, የት ዋጋ አይተብሎ ይጠራል የ inertia ቅጽበት

የፔንዱለም የማሽከርከር ፍጥነት ብዙ ጊዜ ይጨምራል ። እዚህ በግልጽ እናያለን የትንሽ የ inertia ጊዜ አይ, ከፍ ያለ የማዕዘን ፍጥነት ? እና, በውጤቱም, አጭር የማዞሪያ ጊዜ, ከእሱ ጋር በተቃራኒው ተመጣጣኝ.

የሚሽከረከር አካል የማዕዘን ቅጽበት

የሰውነት ክብደት የት አለ; - ፍጥነት; አካሉ የሚንቀሳቀስበት የምሕዋር ራዲየስ ነው; - የ inertia አፍታ; የሚሽከረከር አካል የማዕዘን ፍጥነት ነው።

የማዕዘን ፍጥነትን የመጠበቅ ህግ;

- ለማሽከርከር እንቅስቃሴ

13. የኃይላትን ጊዜ ሥራ የሚወስነው የትኛው አገላለጽ ነው

በSI ሲስተም ውስጥ ስራ የሚለካው በጁልስ፣ የሀይል ቅጽበት በኒውተን * ሜትር እና ANGLE በራዲያን ነው።

ብዙውን ጊዜ የሚታወቀው በራዲያን ውስጥ ያለው የማዕዘን ፍጥነት በሰከንድ እና የTORQUE ቆይታ ነው።

ከዚያም በ TORQUE ሃይል የሚሰራው ስራ እንደሚከተለው ይሰላል፡-

14. በሀይሎች ጊዜ የተገነባውን ኃይል የሚወስን ቀመር ያግኙ.

አንድ ኃይል በማንኛውም ርቀት ላይ አንድ ድርጊት ከፈጸመ, ከዚያም ሜካኒካል ሥራን ያከናውናል. እንዲሁም የጉልበት አፍታ አንድን ድርጊት በማእዘን ርቀት በኩል ከሰራ ይሰራል።

በSI ሲስተም ሃይል የሚለካው በዋት፣ ጉልበት በኒውተን ሜትር፣ እና ANGULAR VELOCITY በራዲያን በሰከንድ ነው።

እርግጥ ነው, የአንድ, ሌላው ቀርቶ "ልዩ" ቦታ, ግምት ውስጥ ያሉትን ሁሉንም የሰውነት አካላት እንቅስቃሴ ሙሉ በሙሉ አይገልጽም, ነገር ግን አሁንም ምንም ነገር ካለማወቅ ይልቅ ቢያንስ አንድ ነጥብ ያለውን ቦታ ማወቅ የተሻለ ነው. ቢሆንም, የኒውተን ህጎችን ስለ ቋሚ ዘንግ 1 ስለ ግትር አካል አዙሪት መግለጫ ላይ እንመልከተው.

በጣም ቀላል በሆነው ጉዳይ እንጀምር፡ የጅምላ ቁስ ነጥቡ ኤምክብደት በሌለው ጥብቅ ዘንግ ርዝመት ተያይዟል አርወደ ቋሚ ዘንግ ኦኦ /(ምስል 106).

የቁሳቁስ ነጥብ በዘንግ ዙሪያ ሊንቀሳቀስ ይችላል ፣ ከእሱ በቋሚ ርቀት ላይ ይቆያል ፣ ስለሆነም አቅጣጫው በመዞሪያው ዘንግ ላይ ያተኮረ ክበብ ይሆናል።

እርግጥ ነው፣ የአንድ ነጥብ እንቅስቃሴ የኒውተንን ሁለተኛ ህግ እኩልታ ያከብራል።

ነገር ግን, የዚህ እኩልታ ቀጥተኛ አተገባበር ትክክል አይደለም: በመጀመሪያ, ነጥቡ አንድ የነፃነት ደረጃ አለው, ስለዚህ የማዞሪያውን ማዕዘን እንደ ብቸኛው መጋጠሚያ ለመጠቀም ምቹ ነው, እና ሁለት የካርቴሲያን መጋጠሚያዎች አይደሉም; በሁለተኛ ደረጃ, በማዞሪያው ዘንግ ውስጥ ያሉት የምላሽ ኃይሎች ግምት ውስጥ በሚገቡበት ስርዓት ላይ ይሠራሉ, እና በቀጥታ በቁሳዊ ነጥብ ላይ - የዱላ ውጥረት ኃይል. እነዚህን ሀይሎች መፈለግ የተለየ ችግር ነው, መፍትሄው ሽክርክርን ለመግለፅ ብዙ ጊዜ ነው. ስለዚህ፣ በኒውተን ህጎች መሰረት፣ የማሽከርከር እንቅስቃሴን በቀጥታ የሚገልጽ ልዩ እኩልታ ማግኘት ተገቢ ነው።

በተወሰነ ጊዜ ውስጥ የተወሰነ ኃይል በቁሳዊ ነጥብ ላይ ይሠራ ኤፍ, በአውሮፕላን ውስጥ ወደ ማዞሪያው ዘንግ ጎን ለጎን ተኝቷል (ምስል 107).

በኪኒማቲክ የከርቪላይንየር እንቅስቃሴ ገለፃ ፣ አጠቃላይ የፍጥነት ቬክተር a በሚመች ሁኔታ ወደ ሁለት አካላት ይከፋፈላል ፣ መደበኛ አንድ n, ወደ መዞሪያው ዘንግ ተመርቷል እና ታንጀንት እና τወደ የፍጥነት ቬክተር ትይዩ ተመርቷል. የእንቅስቃሴ ህግን ለመወሰን የመደበኛ ፍጥነት መጨመር ዋጋ አያስፈልገንም. በእርግጥ ይህ ፍጥነት በተግባራዊ ኃይሎች ምክንያት ነው, ከነዚህም አንዱ በበትሩ ላይ የማይታወቅ የመሸከም ኃይል ነው.

የሁለተኛውን ህግ እኩልታ ወደ ታንጀንቲያል አቅጣጫ በመግለጫው ላይ እንፃፍ፡-

የበትሩ ምላሽ ኃይል በዚህ ቀመር ውስጥ ያልተካተተ መሆኑን ልብ ይበሉ, ምክንያቱም በበትሩ እና በተመረጠው ትንበያ ላይ ቀጥ ያለ ነው. የማዞሪያውን አንግል መለወጥ φ በቀጥታ በማእዘን ፍጥነት ይወሰናል

ለውጡ, በተራው, በማእዘን ፍጥነት ይገለጻል

የማዕዘን ፍጥነት መጨመር በግንኙነቱ ከታንጀንቲያል የፍጥነት አካል ጋር የተያያዘ ነው።

ይህንን አገላለጽ ወደ ቀመር (1) ከተተካው የማዕዘን ፍጥነትን ለመወሰን ተስማሚ የሆነ እኩልታ እናገኛለን። በሚሽከረከሩበት ጊዜ የአካል ክፍሎችን መስተጋብር የሚወስን አዲስ አካላዊ መጠን ለማስተዋወቅ ምቹ ነው. ይህንን ለማድረግ ሁለቱንም የእኩልታ (1) ጎኖች በ አር:

በቀኝ በኩል ያለውን አገላለጽ አስቡበት ትርጉም ይሰጣል

የኃይሉ ታንጀንት አካል ምርት እና ከመዞሪያው ዘንግ እስከ ኃይል አተገባበር ድረስ ያለው ርቀት። ተመሳሳይ ሥራ ትንሽ ለየት ባለ መልኩ ሊቀርብ ይችላል (ምሥል 108)

እዚህ ከመዞሪያው ዘንግ እስከ የኃይል እርምጃ መስመር ድረስ ያለው ርቀት ነው, እሱም የኃይሉ ትከሻ ተብሎም ይጠራል.

ይህ አካላዊ ብዛት የኃይል ሞጁል ውጤት እና ከኃይል እርምጃ መስመር እስከ የማዞሪያ ዘንግ (የኃይል ክንድ) ርቀት ነው ። M = Fd- የግዳጅ ጊዜ ይባላል። የሃይል እርምጃ በሰዓት አቅጣጫ እና በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ መዞር ሊያስከትል ይችላል. በተመረጠው አወንታዊ የመዞሪያ አቅጣጫ መሰረት, የግዳጅ ጊዜ ምልክትም መወሰን አለበት. የኃይሉ ጊዜ የሚወሰነው ከትግበራው ነጥብ ራዲየስ ቬክተር ጋር ቀጥተኛ በሆነው የኃይል አካል ነው። የማመልከቻውን ነጥብ እና የማዞሪያውን ዘንግ በሚያገናኘው ክፍል ላይ የሚመራው የሃይል ቬክተር አካል ወደ ሰውነት መዞር አይመራም። ይህ ክፍል, ዘንግ ሲስተካከል, በአክሱ ውስጥ ባለው የምላሽ ኃይል ይከፈላል, ስለዚህ የሰውነት መዞር ላይ ተጽዕኖ አያሳድርም.

ለግዳጅ ጊዜ አንድ ተጨማሪ ጠቃሚ መግለጫ እንፃፍ። ሃይሉ ይፍቀድ ኤፍከአንድ ነጥብ ጋር ተያይዟል ግንየማን የካርቴዥያን መጋጠሚያዎች ናቸው X, (ምስል 109).

ኃይሉን እናፈርስሰው ኤፍወደ ሁለት ክፍሎች ኤፍ x, ኤፍ, ከተዛማጅ መጋጠሚያ መጥረቢያዎች ጋር ትይዩ. በመነሻው በኩል ስለሚያልፈው ዘንግ የግዳጅ ጊዜ F ከቅጽበቶቹ ድምር ጋር እኩል ነው። ኤፍ x, ኤፍ፣ ማለትም እ.ኤ.አ

በተመሳሳይም የማዕዘን ፍጥነትን (ቬክተር) ጽንሰ-ሐሳብን ያስተዋወቀንበት መንገድ, የኃይለኛውን ጊዜ የቬክተር ጽንሰ-ሐሳብን መግለጽም እንችላለን. የዚህ ቬክተር ሞጁል ከላይ ከተጠቀሰው ፍቺ ጋር ይዛመዳል, ነገር ግን ቀጥተኛውን ወደ አውሮፕላኑ ይመራል የኃይል ቬክተር እና የኃይል አተገባበርን ከመዞሪያው ዘንግ ጋር የሚያገናኘው ክፍል (ምስል 110).

የኃይሉ ጊዜ ቬክተር የኃይሉ አተገባበር እና የኃይሉ ቬክተር ራዲየስ ቬክተር የቬክተር ምርት ተብሎ ሊገለጽ ይችላል.

የኃይሉ አተገባበር በድርጊቱ መስመር ላይ ሲፈናቀል, የግዳጅ ጊዜ አይለወጥም.

የቁስ ነጥብ የጅምላ ምርትን በሩቁ ካሬ ወደ መዞሪያው ዘንግ እንጥቀስ።

(ይህ ዋጋ ስለ ዘንግ ያለው የቁስ ነጥብ የማይነቃነቅ ጊዜ ይባላል)። እነዚህን ማስታወሻዎች በመጠቀም፣ እኩልታ (2) ከኒውተን ሁለተኛ ህግ ለትርጉም እንቅስቃሴ ጋር በመደበኛነት የሚስማማውን ቅጽ ይወስዳል፡-

ይህ እኩልታ የመዞሪያ እንቅስቃሴ ዳይናሚክስ መሰረታዊ እኩልታ ይባላል። ስለዚህ በተዘዋዋሪ እንቅስቃሴ ውስጥ ያለው የኃይል ጊዜ በትርጉም እንቅስቃሴ ውስጥ ካለው ኃይል ጋር ተመሳሳይ ሚና ይጫወታል - የማዕዘን ፍጥነት ለውጥን የሚወስነው እሱ ነው። (እና ይህ በዕለት ተዕለት ልምዳችን የተረጋገጠ ነው) የኃይል ተፅእኖ የሚወሰነው በማሽከርከር ፍጥነት ላይ ባለው የኃይል መጠን ላይ ብቻ ሳይሆን በአተገባበሩ ላይም ጭምር ነው. የ inertia ቅጽበት መሽከርከር ጋር በተያያዘ አካል inertial ባህርያት ይወስናል (ቀላል ቃላት ውስጥ, ይህ አካል ለማሽከርከር ቀላል እንደሆነ ያሳያል): አንድ ቁሳዊ ነጥብ ከ ሽክርክር ዘንግ ርቆ, ይበልጥ አስቸጋሪ ነው. ወደ ሽክርክሪት አምጥተው.

ቀመር (3) የዘፈቀደ አካል የማሽከርከር ጉዳይን በተመለከተ ሊጠቃለል ይችላል። አንድ አካል በቋሚ ዘንግ ዙሪያ ሲሽከረከር የሁሉም የሰውነት ነጥቦች የማዕዘን ፍጥነቶች ተመሳሳይ ናቸው። ስለዚህ፣ የኒውተንን እኩልዮሽ ለአንድ አካል የትርጉም እንቅስቃሴ ስንወስድ እንዳደረግነው፣ ለሁሉም የሚሽከረከር አካል እኩልታዎችን (3) ልንጽፍ እና ከዚያም ማጠቃለል እንችላለን። በውጤቱም, ከ (3) ጋር በውጫዊ መልኩ የሚገጣጠም እኩልታ እናገኛለን አይ- የመላ አካሉ የንቃተ ህሊና ጊዜ ፣ ​​ከቁስ አካል ነጥቦቹ ድምር ጋር እኩል ነው ፣ ኤምበሰውነት ላይ የሚሠሩ የውጭ ኃይሎች አፍታዎች ድምር ነው።

የሰውነት ጉልበት ጊዜ እንዴት እንደሚሰላ እናሳይ። አንድ አካል inertia ቅጽበት አካል የጅምላ, ቅርጽ እና ልኬቶች ላይ, ነገር ግን ደግሞ ቦታ እና የማሽከርከር ዘንግ አቅጣጫ ላይ ብቻ የተመካ መሆኑን አጽንዖት መስጠት አስፈላጊ ነው. በመደበኛነት, የሂሳብ አሠራሩ አካልን ወደ ትናንሽ ክፍሎች ለመከፋፈል ይቀንሳል, ይህም እንደ ቁሳቁስ ነጥቦች (ምስል 111) ሊቆጠር ይችላል.

እና እነዚህ ቁሳዊ ነጥቦች መካከል inertia አፍታዎች ማጠቃለያ, ይህም ወደ ሽክርክር ዘንግ ያለውን ርቀት ካሬ በ የጅምላ ምርት ጋር እኩል ናቸው;

ለቀላል ቅርፅ አካላት ፣ እንደዚህ ያሉ ድምሮች ከረጅም ጊዜ በፊት ይሰላሉ ፣ ስለሆነም ብዙውን ጊዜ ለማስታወስ በቂ ነው (ወይም በማመሳከሪያ መጽሐፍ ውስጥ) ለተፈለገው የንቃተ-ህሊና ጊዜ ተገቢውን ቀመር። እንደ ምሳሌ: ክብ homogenous ሲሊንደር inertia ቅጽበት, የጅምላ ኤምእና ራዲየስ አርከሲሊንደሩ ዘንግ ጋር የሚገጣጠመው የማዞሪያው ዘንግ እኩል ነው፡-

1 በዚህ ሁኔታ፣ በቋሚ ዘንግ ዙሪያ መዞርን እንድናስብ እራሳችንን እንገድባለን። በእኛ ከተገመቱት በስተቀር የሌሎች አካላዊ ህጎች እውቀት, ይህ መግለጫ አያስፈልግም.

የማሽከርከር እንቅስቃሴ የኒውተን ህግ

የአካላዊ መጠኖችን ስርዓት መዘርጋት የኒውተን ሁለተኛ ህግ በተስተካከለው የእንቅስቃሴ አይነት ላይ ብቻ ሳይሆን በሁሉም የሜካኒካል የእንቅስቃሴ ዓይነቶች ላይ መስፋፋት እንዳለበት እና ይህንን ህግ በጥቅል መልክ የሚገልጹትን መጠኖች በተመለከተ የቃላት ቃላቶቹ ሊሆኑ ይገባል. ተብራርቷል።

1. የኒውተን ሁለተኛ ህግ ለ rectilinear እንቅስቃሴ.

የኒውተን ሁለተኛ ህግ በሜካኒካል ሬክቲሊኔር የእንቅስቃሴ አይነት ውስጥ ላልተመጣጠነ እንቅስቃሴ ተለዋዋጭነት እኩልታ ሆኖ ታውጇል እናም በፊዚክስ የመማሪያ መጽሃፍቶች ውስጥ ይሰጣል፣ አብዛኛውን ጊዜ በሁለት መልኩ ነው።

2. የኒውተን ሁለተኛ ህግ ለማሽከርከር እንቅስቃሴ።

ዩኒፎርም ባልሆነ የሰውነት መዞር፣ ከሒሳብ (3) ጋር የሚመሳሰል የኒውተን ሁለተኛ ሕግ መዝገብ ይህን ይመስላል።

3. የኒውተን ሁለተኛ ህግ ለኦርቢታል እንቅስቃሴ።

በእንቅስቃሴ ቅርጾች ላይ ባለው ጽሑፍ ላይ እንደሚታየው የእንቅስቃሴ ምህዋር ቅርፅ በአጠቃላይ 4 ቀላል የእንቅስቃሴ ዓይነቶችን (ሁለት ሬክቲሊነር እና ሁለት ተዘዋዋሪ) ያካትታል። በእንቅስቃሴው ምህዋር ውስጥ ለማፍጠን በተዘጋጀው መጣጥፍ ውስጥ፣ በእያንዳንዱ በእነዚህ 4 የእንቅስቃሴ ዓይነቶች ውስጥ ያለውን ፍጥነት ለመወሰን እኩልታዎች የተገኙ ናቸው። ስለዚህ የኒውተን ሁለተኛ ህግ ለእያንዳንዳቸው በእኩልነት (3) ወይም (4) መልክ ሊጻፍ ይችላል።

ኤፍእሱየታንጀንቲል ፍጥነት ለውጥን የሚቃወመው የማይነቃነቅ ኃይል ነው; ኤምበክብ ምህዋር ውስጥ የሚንቀሳቀስ የሰውነት ብዛት ነው።

4. አጠቃላይ የኒውተን ሁለተኛ ህግ.

ሦስቱም እኩልታዎች (3፣ 4፣ 5) እንደተጠበቀው አንድ ዓይነት መዋቅር አላቸው፣ ይህም አንድን ብቻ ​​ግምት ውስጥ ያስገባል። አጠቃላይ ለ inertia ዩአይ, ለአጠቃላይ የእንቅስቃሴ ቅጾች መለኪያዎች በተዘጋጀው ገጽ ላይ ተገልጿል. በዚህ መሰረት፣ የኒውተንን ሁለተኛ እኩልታ በቅጹ አጠቃላይ መዝገብ ማግኘት ይቻላል፡-

5. የመስመራዊ እና የማዞሪያ inertia ልኬቶች እና አሃዶች።

SI ዩኒት ኪሎግራም ለማይቀላጠፍ ይጠቀማል፣ምክንያቱም SI አግባብነት በሌለው የጅምላ አቻነት መርህ ስለሚከተል። በ ESWL ዋጋዎች ስርዓት ውስጥ, መስመራዊ ኢንቬንሽን አይልኬት EL -2 ቲ 2 እና አሃድ J m -2 s 2 አለው. በጅምላ አቻነት መርህ ላይ የተቀመጠው አንቀፅ እንደሚያሳየው በኒውተን ሁለተኛ ህግ ውስጥ ያለው ብዛት እና በአለም አቀፍ የስበት ህግ ውስጥ ያለው ክብደት የተለያዩ ልኬቶች እና አሃዶች ሊኖራቸው ይገባል።

www.physicalsystems.org

የኒውተን ሁለተኛ ህግ የማሽከርከር እንቅስቃሴ

የማዕዘን ሞመንተምን በጊዜን በመለየት፣ የኒውተን ሁለተኛ የመዞሪያ እንቅስቃሴ ህግ በመባል የሚታወቀውን የማዞሪያ እንቅስቃሴ ተለዋዋጭነት መሰረታዊ እኩልታ እናገኛለን፣ በሚከተለው መልኩ የተቀናበረው፡ የማዕዘን ሞመንተም የመቀየር መጠን። ኤል በቋሚ ነጥብ ዙሪያ የሚሽከረከር አካል ከሁሉም የውጭ ኃይሎች የውጤት ጊዜ ጋር እኩል ነው። ኤም ከዚህ ነጥብ አንጻር በሰውነት ላይ ተተግብሯል፡-

የሚሽከረከር አካል የማዕዘን ፍጥነቱ በቀጥታ ከማዕዘን ፍጥነት ጋር ስለሚመጣጠን ? ማሽከርከር, እና ተዋጽኦው ?/ዲ.ቲየማዕዘን ፍጥነት መጨመር ነው ? , ከዚያ ይህ እኩልነት እንደ ሊወከል ይችላል

የት የሰውነት ጉልበት (inertia) ጊዜ ነው።

እኩልታዎች (14) እና (15)፣ የሰውነትን ተዘዋዋሪ እንቅስቃሴ የሚገልጹት፣ በይዘት ከኒውተን ሁለተኛ ህግ ጋር ተመሳሳይነት አላቸው የአካል እንቅስቃሴን ትርጉም ( ኤም = ኤፍ ). እንደሚታየው, በማሽከርከር እንቅስቃሴ ወቅት እንደ ኃይል ኤፍ የኃይል አፍታ ጥቅም ላይ ይውላል ኤም , እንደ ማጣደፍ - የማዕዘን ፍጥነት መጨመር ? , እና የጅምላ ሚና ኤምየሰውነትን የማይነቃነቅ ባህሪያትን በመግለጽ, የማይነቃነቅ ጊዜን ይጫወታል .

ግትር የሆነ የሰውነት ጉልበት (inertia) ቅጽበት የሰውነትን ክብደት የቦታ ስርጭትን የሚወስን ሲሆን በተዘዋዋሪ እንቅስቃሴ ወቅት የሰውነት ጉልበት ማጣት መለኪያ ነው። ለቁሳዊ ነጥብ ወይስ ለአንደኛ ደረጃ ክብደት? ኤም እኔ, ዘንግ ዙሪያ መሽከርከር, inertia ቅጽበት ጽንሰ-ሐሳብ አስተዋውቋል ነው, ይህም ከርቀት ስኩዌር ያለውን የጅምላ ምርት ጋር እኩል የሆነ scalar መጠን በቁጥር ነው. አር እኔወደ ዘንግ:

የቮልሜትሪክ ጠጣር የንቃተ ህሊና ማጣት ቅጽበት የአንደኛ ደረጃ ጅምላዎቹ የንቃተ-ህሊና ጊዜዎች ድምር ነው።

ወጥ የሆነ የተከፋፈለ እፍጋት ላለው ተመሳሳይ አካል? = ? ኤም እኔ /? እኔ (? እኔ- አንደኛ ደረጃ) ሊጻፍ ይችላል-

ወይም፣ በተዋሃደ መልኩ (መዋሃዱ በጠቅላላው መጠን ተወስዷል)

እኩልታ (19) መጠቀም ከማንኛውም መጥረቢያ አንጻር የተለያየ ቅርጽ ያላቸው ተመሳሳይነት ያላቸው አካላት የንቃተ ህሊና ጊዜዎችን ለማስላት ያስችላል። በጣም ቀላሉ ውጤት ግን በዚህ ሁኔታ ውስጥ የጅምላ መሃል ነው ያላቸውን የጂኦሜትሪ ማዕከላት, ስለ ተመሳሳይነት symmetrical አካላት inertia ቅጽበት በማስላት ነው. በጅምላ ማዕከላት ውስጥ ከሚያልፉ መጥረቢያዎች አንፃር በዚህ መንገድ የሚሰላው የአንዳንድ መደበኛ የጂኦሜትሪክ ቅርፅ አካላት የመነቃቃት ጊዜዎች በሰንጠረዥ 1 ውስጥ ይታያሉ።

ስለ የትኛውም ዘንግ የሰውነት መነቃቃት ጊዜ ሊገኝ የሚችለው የራሱን የሰውነት ጉልበት (inertia) ጊዜ በማወቅ ነው፣ ማለትም። የስታይነር ቲዎረምን በመጠቀም በጅምላ መሃል በኩል ባለው ዘንግ ላይ የንቃተ ህሊና ማጣት። በእሷ የንቃተ-ህሊና ጊዜ መሠረት የዘፈቀደ ዘንግ አንጻራዊ የንቃተ-ህሊና ጊዜ ድምር ጋር እኩል ነው። 0 ከታሰበው ዘንግ ጋር ትይዩ በሆነው የሰውነት ብዛት መሃል በኩል ስለሚያልፈው ዘንግ እና የሰውነት ክብደት ምርት ኤምበእያንዳንዱ ካሬ ርቀት አርበዘንጎች መካከል;

ዘንግ, በዙሪያው አካል መሽከርከር ወቅት, ኃይል ምንም ቅጽበት ቢነሳ, በጠፈር ውስጥ ያለውን ዘንግ ያለውን ቦታ ለመለወጥ አዝማሚያ, የተሰጠው አካል ነጻ ዘንግ ይባላል. የማንኛውም ቅርጽ አካል በጅምላ መሃል በኩል የሚያልፉ ሶስት እርስ በርስ ቀጥ ያሉ ነፃ መጥረቢያዎች አሉት ፣ እነዚህም የሰውነት ማነስ ዋና መጥረቢያዎች ይባላሉ። ስለ ዋና ዋና የመረበሽ መጥረቢያዎች የሰውነት መነቃቃት ጊዜያት ዋና ዋና ዋና ጊዜያት ይባላሉ።

የአንዳንድ ተመሳሳይ አካላት የንቃተ ህሊና ጊዜዎች (ከጅምላ ጋር ኤም) በጅምላ ማእከሎች ውስጥ የሚያልፉትን መጥረቢያዎች በተመለከተ መደበኛ የጂኦሜትሪክ ቅርጽ

ዘንግ መገኛ(በቀስት የተመለከተው)

ሆፕ ራዲየስ አር

የዲስክ ራዲየስ አርራዲየስ ጋር ሲነጻጸር ቸል የሆነ ውፍረት ላይ

ድፍን ሲሊንደር ራዲየስ አርከፍታ ጋር ኤል

ባዶ ሲሊንደር ከውስጥ ራዲየስ ጋር አርእና የግድግዳ ውፍረት

ቀጭን ዘንግ ርዝመት ኤል

አራት ማዕዘን ትይዩ ከጎኖች ጋር , እና

ከጫፍ ርዝመት ጋር ኩብ

የመጫኛ እና የመለኪያ መርህ መግለጫ;

በዚህ ሥራ ውስጥ የሚሠራው ማዋቀሪያው በቋሚ ዘንግ ዙሪያ ያለውን የጠንካራ አካል የማሽከርከር እንቅስቃሴ ተለዋዋጭ እንቅስቃሴዎች መሠረታዊ መደበኛ ሁኔታዎችን ለማጥናት ኦበርቤክ ፔንዱለም ይባላል። የመጫኑ አጠቃላይ እይታ በስእል 4 ይታያል.

ከሥዕሉ አውሮፕላን ጋር ቀጥ ባለ ዘንግ ዙሪያ የማሽከርከር እንቅስቃሴን የሚያከናውን የመጫኛ ዋና አካል መስቀል ነው ። 1 , በ መዘዉር ውስጥ አራት screwed ያካተተ 2 በትሮች (መናገር) እርስ በርሳቸው በትክክለኛ ማዕዘኖች ላይ ሲሆኑ እያንዳንዳቸው በበትሩ ላይ በነፃነት የሚንቀሳቀሱ የሲሊንደራዊ ጭነት የተገጠመላቸው ናቸው. 3 የጅምላ, በተፈለገው ቦታ ላይ በመጠምዘዝ ተስተካክሏል 4 . ሴንቲሜትር ክፍተቶች ጋር spokes መላውን ርዝመት አብሮ, transverse ቈረጠ ተግባራዊ ይህም ጋር በቀላሉ ዕቃዎች መገኛ ቦታ መሃል ከ ርቀት መቁጠር ይችላሉ ሽክርክር ዘንግ. ሸክሞችን በማንቀሳቀስ ፣ በንቃተ-ህሊና ጊዜ ላይ ለውጥ ይመጣል መላውን መስቀል.

የመስቀለኛ ክፍሉ መሽከርከር የሚከሰተው በክር ውስጥ ባለው የውጥረት ኃይል (የላስቲክ ኃይል) ተግባር ስር ነው። 5 ከሁለቱ ፑሊዎች በአንዱ ጫፍ ላይ ተስተካክሏል ( 6 , ወይም 7 ), በእሱ ላይ, መስቀሉ ሲዞር, ቁስለኛ ነው. ከክብደት ጋር የተያያዘው የሕብረቁምፊው ሌላኛው ጫፍ 0 8 ተለዋዋጭ ክብደት ኤም 0 በቋሚ እገዳ ላይ ይጣላል 9 , ይህም የሚሽከረከር ውጥረት ኃይል አቅጣጫ ይለውጣል, ታንጀንት ወደ ተጓዳኝ መዘዉር ጋር የሚገጣጠም. ከተለያዩ ራዲየስ ጋር ከሁለቱ መዘዋወሪያዎች አንዱን መጠቀም የማሽከርከር ኃይልን ትከሻን እና በዚህም ምክንያት የእሱን አፍታ ለመለወጥ ያስችልዎታል. ኤም.

በዚህ ሥራ ውስጥ የተለያዩ የማዞሪያ እንቅስቃሴዎችን ዘይቤዎች ማረጋገጥ ጊዜን ለመለካት ይቀንሳል ጭነትን ከከፍታ ዝቅ ማድረግ .

በኦበርቤክ ፔንዱለም ላይ ያለውን ጭነት ዝቅ ለማድረግ ቁመትን ለመወሰን, ሚሊሜትር መለኪያ ጥቅም ላይ ይውላል. 10 ከአቀባዊ አቀማመጥ ጋር ተያይዟል 11 . ዋጋ በስጋቶቹ መካከል ካለው ርቀት ጋር ይዛመዳል, ከነዚህም አንዱ በላይኛው ተንቀሳቃሽ ቅንፍ ላይ ምልክት ይደረግበታል 12 , እና ሌላው ከታች ቅንፍ ላይ 13 , በመደርደሪያ ውስጥ ተስተካክሏል 11 . ተንቀሳቃሽ ቅንፍ በመደርደሪያው ላይ ሊንቀሳቀስ እና የጭነቱን ቁመት በማስተካከል በማንኛውም ቦታ ሊስተካከል ይችላል.

ጭነቱን የሚቀንስበት ጊዜ በራስ-ሰር መለካት የሚከናወነው በኤሌክትሮኒክ ሚሊሰከንድ ሰዓት ሲሆን ይህም የዲጂታል ልኬት 14 በፊት ፓነል ላይ የሚገኝ, እና ሁለት የፎቶ ኤሌክትሪክ ዳሳሾች, አንደኛው 15 በላይኛው ቅንፍ ላይ ተስተካክሏል, እና ሌላኛው 16 - የታችኛው ቋሚ ቅንፍ ላይ. ዳሳሽ 15 የጭነቱ እንቅስቃሴ መጀመርያ ላይ የኤሌክትሮኒካዊ የሩጫ ሰዓትን ከላይኛው ቦታ እና ሴንሰሩን ለመጀመር ምልክት ይሰጣል 16 ጭነቱ ዝቅተኛ ቦታ ላይ ሲደርስ, ሰዓቱን በማስተካከል የሩጫ ሰዓቱን የሚያቆም ምልክት ይሰጣል በጭነቱ የተጓዘ ርቀት , እና በተመሳሳይ ጊዜ ከመሳፈሪያዎች በስተጀርባ የሚገኘውን ያካትታል 6 እና 7 የመስቀሉን መዞር የሚያቆመው ብሬክ ኤሌክትሮማግኔት.

የፔንዱለም ቀለል ያለ ንድፍ በስእል 5 ይታያል።

በጭነት 0 የማያቋርጥ ኃይሎች እርምጃ: ስበት ሚ.ግእና ክር ውጥረት , በተፈጠረው ተጽእኖ ስር ጭነቱ በተፋጠነ ሁኔታ ወደ ታች ይንቀሳቀሳል . ፑሊ ራዲየስ አር 0 በክር ውጥረት ድርጊት ስር በማእዘን ፍጥነት ይሽከረከራል?፣ ታንጀንቲያል ማጣደፍ t የፑሊው ጽንፍ ነጥብ ከመፋጠን ጋር እኩል ይሆናል። የሚወርድ ጭነት. ማፋጠን እና? ከሬሾው ጋር የተያያዘ፡

ጭነቱን የሚቀንስበት ጊዜ ከሆነ 0 በ ተጠቁሟል እና የተጓዙበት መንገድ ከዚያም ከ 0 ጋር እኩል በሆነ የመነሻ ፍጥነት ላይ ወጥ በሆነ መልኩ በተፋጠነ እንቅስቃሴ ህግ መሰረት ማጣደፍ ከግንኙነቱ ሊገኝ ይችላል፡-

ዲያሜትሩን በመለኪያ መለኪያ መለካት ክሩ የተጎዳበት ተጓዳኝ ፑልሊ፣ እና ራዲየስን በማስላት አር o፣ ከ (21) እና (22) የመስቀሉን መሽከርከር የማዕዘን መፋጠን ማስላት ይቻላል።

ከክሩ ጋር የታሰረው ሸክም ሲወርድ ፣ ወጥ በሆነ ፍጥነት ሲንቀሳቀስ ፣ ክርው ፈትቶ የዝንብ መንኮራኩሩን በተመሳሳይ የተፋጠነ የማሽከርከር እንቅስቃሴ ያዘጋጃል። ሰውነት እንዲዞር የሚያደርገው ኃይል በክር ውስጥ ያለው ውጥረት ነው. ከሚከተሉት ሃሳቦች ሊወሰን ይችላል. በኒውተን ሁለተኛ ሕግ መሠረት የአንድ ተንቀሳቃሽ አካል ብዛት እና ፍጥነቱ በሰውነት ላይ ከሚሠሩ ኃይሎች ድምር ጋር እኩል ነው ፣ በዚህ ሁኔታ ፣ በክር ላይ ተንጠልጥሎ እና ወጥ በሆነ ፍጥነት ይወርዳል። የሰውነት ክብደት ኤም 0 ሁለት ኃይሎች አሉ የሰውነት ክብደት ኤም 0 , ወደ ታች ተመርቷል, እና የክር ውጥረት ኃይል ወደ ላይ መጠቆም። ስለዚህ, የሚከተለው ግንኙነት አለው:

ስለዚህ, ጉልበቱ ከሚከተሉት ጋር እኩል ይሆናል:

በመስቀሉ ዘንግ ላይ ያለውን የዲስክን የግጭት ኃይል ቸል የምንል ከሆነ በመስቀል ላይ የሚሠራው ቅጽበት ብቻ እንደሆነ መገመት እንችላለን። ኤምክር ውጥረት ኃይል . ስለዚህ፣ የኒውተንን ሁለተኛ ህግ ለዙር እንቅስቃሴ (13) በመጠቀም፣ የንቃተ-ህሊና ጊዜን ማስላት እንችላለን። በቀመሩ መሠረት (16) እና (19) ከግምት ውስጥ በማስገባት በላዩ ላይ የሚሽከረከሩ ሸክሞች ያሉት መስቀሎች ።

ወይም፣ አገላለጹን በመተካት። (15):

የተገኘው ቀመር (28) ትክክለኛ ነው። በተመሳሳይ ጊዜ, የጭነቱን እንቅስቃሴ ማፋጠን ለመወሰን ሙከራዎችን አድርጓል 0, አንድ ሰው ያንን ማረጋገጥ ይችላል << እና ስለዚህ በ (27) እሴቱ ( ), ዋጋውን ችላ ማለት , እኩል ሊወሰድ ይችላል . ከዚያም አገላለጽ (27) ቅጹን ይወስዳል፡-

መጠኖች ከሆነ ኤም 0 , አር 0 እና በሙከራዎች ጊዜ አይለወጡ ፣ ከዚያ በመስቀል መጨናነቅ ጊዜ እና ጭነቱን በሚቀንስበት ጊዜ መካከል ቀላል ኳድራቲክ ግንኙነት አለ ።

የት = ኤም 0 አር 0 2 /2. ስለዚህ, ጊዜን በመለካት ክብደት መቀነስ ኤም 0, እና የመውረድን ቁመት ማወቅ , በመስቀል ላይ የሚገኙትን ስፒዶች, የተስተካከሉበት መዘዉር እና ክብደቶችን ያካተተ የመስቀሉ መጨናነቅ ጊዜን ማስላት ይችላሉ. ፎርሙላ (30) የማዞሪያ እንቅስቃሴ ተለዋዋጭ ዋና ዋና መደበኛ ሁኔታዎችን ለመፈተሽ ያስችላል።

የሰውነት ማነቃቂያ ጊዜ የማያቋርጥ ከሆነ ፣ ከዚያ የተለያዩ ጅረቶች ኤም 1 እና ኤም 2 የተለያዩ የማዕዘን ፍጥነቶች ለሰውነት ይነግሯቸዋል? 1 እና? 2, ማለትም. ይኖራል:

እነዚህን አባባሎች በማነጻጸር እናገኛለን፡-

በሌላ በኩል, ተመሳሳይ torque የተለያዩ inertia አፍታዎች ጋር አካላት የተለያዩ ማዕዘን accelerations ይሰጣል. በእውነት፣

የሥራ ቅደም ተከተል;

መልመጃ 1 . የመስቀሉ መጨናነቅ ጊዜን መወሰን እና በሚሽከረከርበት ጊዜ ላይ የማዕዘን መፋጠን ጥገኛን ማረጋገጥ።

ስራው የሚከናወነው ክብደቶች በላዩ ላይ ሳይቀመጡ በመስቀል ነው.

ይምረጡ እና ቁመት ያዘጋጁ ጭነቱን ዝቅ ማድረግ ኤም 0 የላይኛውን ተንቀሳቃሽ ቅንፍ በማንቀሳቀስ 12 (ቁመት በመምህሩ ሊመደብ ይችላል). ትርጉም በሰንጠረዥ 2 ውስጥ ያስገቡ ።

የተመረጠውን የፑሊውን ዲያሜትር በካሊፐር ይለኩ እና ራዲየሱን ያግኙ አር 0 . ትርጉም አር 0 በሰንጠረዥ 2 ውስጥ ያስገቡ።

የጅምላውን ትንሹን እሴት በመምረጥ ኤም 0 ፣ ተጨማሪ ክብደቶች ከተጫኑበት የቁም ክብደት ጋር እኩል ፣ ጭነቱ እንዲፈጠር በተመረጠው ዘንዶ ዙሪያ ያለውን ክር ይንፉ። ኤም 0 ከፍ ብሏል። . ሶስት ጊዜ ይለኩ 0 ይህን ጭነት ዝቅ ማድረግ. መረጃውን በሰንጠረዥ 2 ውስጥ ይመዝግቡ።

ቀዳሚውን ሙከራ ይድገሙት, ለተለያዩ (ከሶስት እስከ አምስት) ስብስቦች ኤምየሚወርድበት ጭነት 0, ሸክሞቹ የሚጫኑበት የቆመውን ብዛት ግምት ውስጥ በማስገባት. የመቆሚያው ብዛት እና ክብደቶች በእነሱ ላይ ተጠቁመዋል።

ከእያንዳንዱ ሙከራ በኋላ የሚከተሉትን ስሌቶች ያካሂዱ (ውጤታቸውን በሰንጠረዥ 2 ውስጥ በማስገባት)

ጭነቱን የሚቀንስበትን አማካይ ጊዜ አስላ 0 ረቡዕ እና እሱን በመጠቀም በቀመር (22) የጭነቶች መስመራዊ ፍጥነትን ይወስኑ . በፑሊው ወለል ላይ ያሉት ነጥቦች በተመሳሳይ ፍጥነት ይንቀሳቀሳሉ;

የፑሊውን ራዲየስ ማወቅ አር 0 ፣ ቀመር በመጠቀም (23) የማዕዘን ፍጥነትን ያግኙ?;

የተገኘውን የመስመር ማጣደፍ ዋጋ በመጠቀም ፎርሙላ በመጠቀም (26) ማሽከርከርን ይፈልጉ ኤም;

በተቀበሉት ዋጋዎች መሰረት? እና ኤምበቀመር አስላ (29) የዝንብ መንኮራኩሩ የማይነቃነቅ ጊዜ 0 በዱላዎች ላይ ያለ ክብደት.

የሁሉንም ሙከራዎች ውጤት መሠረት አስላ እና በሰንጠረዥ 2 ውስጥ አስገባ የአፍታ ቆይታ አማካኝ ዋጋ 0፣ አማካይ .

ለሁለተኛው እና ለቀጣይ ሙከራዎች, አስሉ, በሠንጠረዥ 2 ውስጥ ያለውን ስሌት ውጤቶች በማስገባት ግንኙነቱ? እኔ /? 1 እና ኤምእኔ / ኤም 1 (የልምድ ብዛት ነው)። ሬሾው ትክክል መሆኑን ያረጋግጡ ኤምእኔ / ኤም 1 = ? 1 /? 2 .

በሰንጠረዥ 2 መሠረት ፣ ለማንኛውም አንድ መስመር ፣ ቀመሩን በመጠቀም የንቃተ-ህሊና ጊዜውን የመለኪያ ስህተቶችን ያሰሉ-

የፍፁም ስህተቶች እሴቶች? አር, ?, ?የመሳሪያ ስህተቶችን እኩል ግምት ውስጥ ያስገቡ; ? ኤም 0 = 0.5 ግ

በዚህ ተግባር ውስጥ የመጫኛ መለኪያዎች ቋሚ ፣ በስሌቶች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ

የሰውነት መዞር እንቅስቃሴ. የማሽከርከር እንቅስቃሴ ህግ

ይህ ጽሑፍ አንድ አስፈላጊ የፊዚክስ ክፍልን ይገልፃል - "የኪነማቲክስ እና የመዞር እንቅስቃሴ ተለዋዋጭነት."

የማሽከርከር እንቅስቃሴ የኪነማቲክስ መሰረታዊ ፅንሰ-ሀሳቦች

በቋሚ ዘንግ ዙሪያ ያለው የቁሳቁስ ነጥብ የማሽከርከር እንቅስቃሴ እንደዚህ ያለ እንቅስቃሴ ነው ፣ የእሱ አቅጣጫ በአውሮፕላኑ ውስጥ ወደ ዘንግ ቀጥ ብሎ የሚገኝ ክበብ ነው ፣ እና ማእከሉ በማዞሪያው ዘንግ ላይ ነው።

የአንድ ግትር አካል ተዘዋዋሪ እንቅስቃሴ የአንድን ቁሳዊ ነጥብ የማሽከርከር ደንብ በሚከተለው መሠረት ሁሉም የሰውነት ነጥቦች በአንድ ዘንግ ላይ በተጣበቁ (በተመሳሳይ ዘንግ ላይ የተቀመጡ) ክበቦች የሚንቀሳቀሱበት እንቅስቃሴ ነው።

የዘፈቀደ ግትር አካል ቲ ከሥዕሉ አውሮፕላን ጋር በተስተካከለው ዘንግ ኦ ዙሪያ ሽክርክርን ያካሂድ። በተሰጠው አካል ላይ አንድ ነጥብ M እንመርጣለን, በማሽከርከር ጊዜ, ይህ ነጥብ ራዲየስ ያለው የ O ዘንግ ዙሪያ ያለውን ክብ ይገልጻል. አር.

ከተወሰነ ጊዜ በኋላ, ራዲየስ ከዋናው አቀማመጥ አንጻር በ Δφ አንግል ይሽከረከራል.

የቀኝ ሽክርክሪት (በሰዓት አቅጣጫ) አቅጣጫ እንደ የመዞሪያው አወንታዊ አቅጣጫ ይወሰዳል. ከጊዜ ጋር የማሽከርከር አንግል ለውጥ የአንድ ግትር አካል የማሽከርከር እንቅስቃሴ እኩልነት ይባላል።

φ በራዲያን ውስጥ የሚለካ ከሆነ (1 ራዲየስ ከ ራዲየስ ጋር እኩል የሆነ ርዝመት ካለው ቅስት ጋር የሚዛመድ አንግል ነው) ከዚያም የክብ ቅስት ΔS ርዝመት, የቁሳቁስ ነጥብ M በጊዜ Δt ውስጥ የሚያልፍበት, እኩል ነው:

ወጥ የሆነ የማሽከርከር እንቅስቃሴ የኪነማቲክስ ዋና ዋና ነገሮች

በአጭር ጊዜ ውስጥ የቁሳቁስ ነጥብ እንቅስቃሴ መለኪያ ዲ.ቲእንደ አንደኛ ደረጃ ሽክርክሪት ቬክተር ሆኖ ያገለግላል .

የቁሳቁስ ነጥብ ወይም የሰውነት ማእዘን ፍጥነት አካላዊ መጠን ነው, እሱም በአንደኛው ዙር ቬክተር ጥምርታ እና በዚህ ሽክርክሪት ቆይታ ይወሰናል. የቬክተሩ አቅጣጫ በ O ዘንግ ላይ ባለው የቀኝ ሽክርክሪት ደንብ ሊወሰን ይችላል.

ከሆነ ω = dφ/dt = const፣ከዚያም እንዲህ ዓይነቱ እንቅስቃሴ አንድ ወጥ የሆነ የማሽከርከር እንቅስቃሴ ይባላል. በእሱ አማካኝነት የማዕዘን ፍጥነት በቀመርው ይወሰናል

እንደ መጀመሪያው ቀመር, የማዕዘን ፍጥነት መለኪያ

የአንድ አካል ወጥ የሆነ የማዞሪያ እንቅስቃሴ በማሽከርከር ጊዜ ሊገለጽ ይችላል። የማዞሪያው ጊዜ ቲ በዞኑ ዘንግ ዙሪያ ያለው አካል አንድ ሙሉ አብዮት የሚያከናውንበትን ጊዜ የሚወስን አካላዊ መጠን ነው ([T] = 1 s). የማዕዘን ፍጥነት ቀመር ውስጥ t = T ፣ φ = 2 π (ሙሉ አንድ የራዲየስ r አብዮት) እንወስዳለን ፣ ከዚያ

ስለዚህ, የማዞሪያው ጊዜ እንደሚከተለው ይገለጻል.

አንድ አካል በአንድ አሃድ ጊዜ የሚያደርጋቸው አብዮቶች ቁጥር የማዞሪያ ፍሪኩዌንሲ ν ይባላል፣ እሱም ከሚከተሉት ጋር እኩል ነው።

የድግግሞሽ ክፍሎች፡ [ν] \u003d 1 / c \u003d 1 c -1 \u003d 1 Hz.

የማዕዘን ፍጥነት እና የመዞሪያ ድግግሞሽ ቀመሮችን በማነፃፀር እነዚህን መጠኖች የሚመለከት መግለጫ እናገኛለን።

ወጥ ያልሆነ የማሽከርከር እንቅስቃሴ የኪነማቲክስ ዋና ዋና ነገሮች

የአንድ ግትር አካል ወይም ቋሚ ዘንግ ዙሪያ ያለው የቁሳቁስ ነጥብ ያልተስተካከለ የማዞሪያ እንቅስቃሴ በጊዜ የሚለወጠው የማዕዘን ፍጥነቱን ያሳያል።

ቬክተር ε የማዕዘን ፍጥነት የመቀየር ፍጥነትን በመለየት የማዕዘን ፍጥነት ቬክተር ይባላል።

አካሉ የሚሽከረከር ከሆነ, እየተጣደፈ, ማለትም dω/dt > 0, ቬክተሩ ከ ω ጋር ተመሳሳይ በሆነው ዘንግ በኩል አቅጣጫ አለው.

የማሽከርከር እንቅስቃሴው ከቀዘቀዘ - dω/dt< 0 , ከዚያም ቬክተሮች ε እና ω በተቃራኒው ይመራሉ.

አስተያየት. ያልተስተካከለ የማሽከርከር እንቅስቃሴ በሚፈጠርበት ጊዜ, ቬክተር ω በመጠን ብቻ ሳይሆን በአቅጣጫ (የማዞሪያው ዘንግ በሚዞርበት ጊዜ) ሊለወጥ ይችላል.

የትርጉም እና የማሽከርከር እንቅስቃሴን በሚያሳዩ መጠኖች መካከል ያለው ግንኙነት

በራዲየስ የማዞሪያ አንግል ያለው የአርከስ ርዝመት እና እሴቱ ከግንኙነቱ ጋር እንደሚዛመድ ይታወቃል።

ከዚያም የማሽከርከር እንቅስቃሴን የሚያከናውን የቁሳቁስ ነጥብ ቀጥተኛ ፍጥነት

ተዘዋዋሪ የትርጉም እንቅስቃሴን የሚያከናውን የቁሳቁስ ነጥብ መደበኛ ማጣደፍ እንደሚከተለው ይገለጻል።

ስለዚህ, በ scalar መልክ

የማሽከርከር እንቅስቃሴን የሚያከናውን የታንጀንቲያል የተጣደፈ ቁሳቁስ ነጥብ

የቁሳቁስ ነጥብ አንግል አፍታ

ራዲየስ-ቬክተር የቁስ ነጥብ አቅጣጫ በጅምላ m i እና ፍጥነቱ የዚህ ነጥብ የማእዘን ሞመንተም ይባላል። የቬክተሩን አቅጣጫ ትክክለኛውን የጠመዝማዛ ደንብ በመጠቀም ሊታወቅ ይችላል.

የቁሳቁስ ነጥብ አንግል አፍታ ( L i) በ r i እና υ i ወደ ተሳለው አውሮፕላኑ ቀጥ ብሎ ይመራል እና ከነሱ ጋር የቀኝ ሶስት እጥፍ ቬክተር ይመሰርታል (ይህም ከቬክተሩ መጨረሻ ሲንቀሳቀስ) r iወደ υ የቀኝ ጠመዝማዛ የቬክተሩን አቅጣጫ ያሳያል ኤልእኔ)

በ scalar ቅጽ

በክበብ ውስጥ በሚንቀሳቀሱበት ጊዜ ራዲየስ ቬክተር እና ለ i-th የቁስ ነጥብ ቀጥተኛ የፍጥነት ቬክተር እርስ በርስ የሚጣጣሙ መሆናቸውን ግምት ውስጥ ያስገቡ.

ስለዚህ የመዞሪያ እንቅስቃሴ የቁሳቁስ ነጥብ የማዕዘን ፍጥነት ቅጹን ይወስዳል

በ i-th ቁስ ነጥብ ላይ የሚሠራ የኃይል አፍታ

ራዲየስ-ቬክተር ያለው የቬክተር ምርት, ይህም ኃይል ያለውን ትግበራ ነጥብ, እና ይህ ኃይል የማሽከርከር ዘንግ አንጻራዊ i-th ቁሳዊ ነጥብ ላይ እርምጃ ቅጽበት ይባላል.

ዋጋ ኤልእኔ ፣ ከመዞሪያው ነጥብ ወደ ኃይል አቅጣጫ ከተወረወረው ቀጥ ያለ ርዝመት ጋር እኩል ነው ፣ የኃይሉ ክንድ ይባላል F i.

ተዘዋዋሪ ተለዋዋጭ

የመዞሪያ እንቅስቃሴ ተለዋዋጭነት ቀመር እንደሚከተለው ተጽፏል።

የሕጉ አጻጻፍ እንደሚከተለው ነው-በቋሚ ዘንግ ዙሪያ የሚሽከረከረው የአንድ አካል የማዕዘን ሞገድ ለውጥ መጠን በሰውነት ላይ የሚተገበሩትን ሁሉም የውጭ ኃይሎች ዘንግ በተመለከተ ከተፈጠረው ቅጽበት ጋር እኩል ነው።

የፍጥነት ጊዜ እና የንቃተ ህሊና ጊዜ

ለ i-th የቁስ ነጥብ የማዕዘን ሞገድ በ scalar ቅጽ በቀመር እንደሚሰጥ ይታወቃል

ከመስመር ፍጥነቱ ይልቅ አገላለጹን ከማዕዘን አንፃር የምንተካ ከሆነ፡-

ከዚያ የማዕዘን ሞገድ መግለጫው ቅጹን ይወስዳል

ዋጋ እኔ = ሜሪ 2ፍፁም ግትር የሆነ አካል በጅምላ መሃል በሚያልፈው የ i-th ቁሳዊ ነጥብ ዘንግ ላይ የንቃተ ህሊና ጊዜ ይባላል። ከዚያ የቁሳቁስ ነጥቡን የማዕዘን ፍጥነት እንጽፋለን-

የፍፁም ግትር አካል የማዕዘን ሞመንተም ይህንን አካል የሚያካትት የቁሳቁስ ነጥቦች ድምር እንጽፋለን።

የኃይል አፍታ እና የንቃተ ህሊና ጊዜ

የማሽከርከር ህግ እንዲህ ይላል፡-

የሰውነት ማዕዘኑ ፍጥነት ከንቃተ-ህሊና ጊዜ አንፃር ሊወከል እንደሚችል ይታወቃል።

የማዕዘን መፋጠን የሚወሰነው በገለፃው መሆኑን ከግምት ውስጥ በማስገባት ነው።

በንቃተ-ህሊና ጊዜ ውስጥ የሚወከለውን የግዳጅ ጊዜ ቀመር እናገኛለን-

አስተያየት.የተከሰተበት የማዕዘን ፍጥነት ከዜሮ የሚበልጥ ከሆነ የኃይሉ ጊዜ እንደ አዎንታዊ ይቆጠራል, እና በተቃራኒው.

የስታይነር ቲዎሪ. የአፍታ ጊዜዎች የመደመር ህግ

የሰውነት የማሽከርከር ዘንግ በጅምላ መሃል ካላለፈ ፣የማይነቃነቅበት ጊዜ ከዚህ ዘንግ አንፃር የስቲነር ቲዎረምን በመጠቀም ሊገኝ ይችላል ።

የት እኔ 0አካል inertia የመጀመሪያ ቅጽበት ነው; ኤም- የሰውነት ክብደት; - በአክሶቹ መካከል ያለው ርቀት.

በቋሚ ዘንግ ዙሪያ የሚሽከረከረው ስርዓት የሚያጠቃልለው ከሆነ nአካላት ፣ ከዚያ የዚህ ዓይነቱ ስርዓት አጠቃላይ የንቃተ ህሊና ጊዜ ከክፍሎቹ ቅጽበቶች ድምር ጋር እኩል ይሆናል (የአፍታ ጊዜ የመጨመር ህግ)።

1. ለተዘዋዋሪ እንቅስቃሴ ተለዋዋጭነት (የኒውተን 2 ኛ ህግ የማሽከርከር እንቅስቃሴ) መሰረታዊ እኩልታ ይፃፉ።

ይህ አገላለጽ የመዞሪያ እንቅስቃሴ ተለዋዋጭነት መሠረታዊ እኩልታ ተብሎ ይጠራል እና እንደሚከተለው ተቀርጿል፡ የአንድ ግትር አካል የማዕዘን ሞገድ ለውጥ።፣ ከሞመንተም ፍጥነት ጋር እኩል ነው። በሰውነት ላይ የሚሠሩ ሁሉም የውጭ ኃይሎች.

2. የግዳጅ ጊዜ ስንት ነው? (ቀመር በቬክተር እና ስካላር ቅርጽ, አሃዞች).

አፍታጥንካሬ(ተመሳሳይ ቃላት፡-ጉልበት; የማዞሪያ ጊዜ; ጉልበት ) - አካላዊ መጠንየማሽከርከር እርምጃን በመግለጽበጠንካራ አካል ላይ ኃይሎች።

የኃይል ጊዜ - የቬክተር ብዛት (М̅)

(የቬክተር እይታ) М̅= |r̅*F̅|, r - ከመዞሪያው ዘንግ ርቀት, እስከ የኃይል አተገባበር ድረስ.

(እንደ ስካላር እይታ አይነት) |M|=|ኤፍ|*መ

የኃይል አፍታ ቬክተር - ዘንግ O 1 O 2 ጋር የሚገጣጠመው, አቅጣጫው በትክክለኛው ጠመዝማዛ ደንብ ይወሰናል.
የጉልበት ጊዜ የሚለካው በ ውስጥ ነው። ኒውተን ሜትር. 1 N ሜትር - የኃይል አፍታ በ 1 ሜትር ርዝመት ባለው ሊቨር ላይ የ 1 N ኃይልን የሚፈጥር.

3. ቬክተር ተብሎ የሚጠራው: ሽክርክሪት, የማዕዘን ፍጥነት, የማዕዘን ፍጥነት መጨመር. የሚመሩት የት ነው, ይህንን መመሪያ በተግባር እንዴት እንደሚወስኑ?

ቬክተሮችየተወሰነ የመተግበሪያ ነጥብ የሌላቸው pseudovectors ወይም axial vectors ናቸው: ከማንኛውም ነጥቦቹ በማዞሪያው ዘንግ ላይ ተቀርፀዋል.


  1. የማዕዘን እንቅስቃሴ- ይህ pseudovector ነው, ሞጁል ይህም ማሽከርከር አንግል ጋር እኩል ነው, እና አቅጣጫ አካል የሚሽከረከር ይህም ዙሪያ ያለውን ዘንግ ጋር የሚገጣጠመው, እና በቀኝ ጠመዝማዛ ደንብ የሚወሰነው ነው: ቬክተር ከ አቅጣጫ ይመራል. የሰውነት መዞር በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ የሚታይ (በራዲያን ውስጥ ይለካል)

  2. የማዕዘን ፍጥነት- ይህ ሽክርክሪት በተካሄደበት የአንደኛ ደረጃ የማዞሪያ አንግል እና ካለፈው ጊዜ dt ጥምርታ ጋር እኩል የሆነ ግትር አካል የማሽከርከር ፍጥነትን የሚለይ እሴት።
የማዕዘን ፍጥነት ቬክተርልክ እንደ ቬክተር እንደ ቀኝ ጠመዝማዛ ደንብ መሰረት በማዞሪያው ዘንግ ላይ ይመራል.

  1. የማዕዘን ፍጥነት መጨመር- የማዕዘን ፍጥነት እንቅስቃሴን ፍጥነት የሚለይ እሴት።
ቬክተሩ በተፋጠነ ሽክርክር ወቅት ወደ ቬክተሩ በሚሽከረከርበት ዘንግ ላይ እና ከቬክተር ጋር በቀስታ በሚሽከረከርበት ጊዜ ይመራል።

4. የዋልታ ቬክተር ከአክሱል የሚለየው እንዴት ነው?

ዋልታቬክተርምሰሶ አለው እናአክሲያል- አይ.

5. የቁሳቁስ ነጥብ ፣ ግትር አካል የመነቃቃት ጊዜ ስንት ነው?

አፍታመቸገር- መለኪያውን የሚያመለክት እሴትመቸገር ቁሳቁስ ነጥቦች በዘንግ ዙሪያ ሲሽከረከር. በቁጥር, የጅምላ እና የራዲየስ ካሬ (የማዞሪያ ዘንግ ርቀት) ጋር እኩል ነው. ጠንካራ አካል የ inertia ቅጽበትየ inertia አፍታዎች ድምር ጋር እኩል ነው። ክፍሎቹ ፣ እና ስለዚህ በተዋሃደ መልክ ሊገለጹ ይችላሉ-

እኔ =∫ r 2 dү.

6. ግትር የሆነ የሰውነት እንቅስቃሴ ጊዜ በምን መለኪያዎች ላይ የተመሠረተ ነው?


  1. ከሰውነት ክብደት

  2. ከጂኦሜትሪክ ልኬቶች

  3. ከመዞሪያው ዘንግ ምርጫ
7. የስታይነር ቲዎረም (ገላጭ ምስል)።

ቲዎሬም: ስለ ዘፈቀደ ዘንግ ያለው የሰውነት መነቃቃት ቅጽበት የዚህ አካል መነቃቃት ቅጽበት ድምር ጋር እኩል ነው ። በመጥረቢያዎቹ መካከል ባለው ርቀት ካሬ በኩል;
- ስለ ትይዩ ዘንግ የሚፈለገው የንቃተ-ህሊና ጊዜ

በሰውነት የጅምላ ማእከል ውስጥ ስለሚያልፈው ዘንግ የሚታወቅ የinertia ጊዜ

የሰውነት ክብደት

- በተጠቆሙት መጥረቢያዎች መካከል ያለው ርቀት

8. የኳስ ፣ ሲሊንደር ፣ ዘንግ ፣ ዲስክ የንቃተ ህሊና ጊዜ።

የ inertia m.t አፍታ. ከምሰሶው አንፃር ከዚህ የጅምላ ምርት ጋር እኩል የሆነ ስካላር መጠን ይባላል። ወደ ምሰሶው ያለው ርቀት በእያንዳንዱ ካሬ ነጥቦች.

የ inertia m.t አፍታ. ቀመሩን በመጠቀም ማግኘት ይቻላል

ዘንግው በኳሱ መሃል በኩል ያልፋል

የሲሊንደር ዘንግ


ዘንግው ከሲሊንደር ጋር ቀጥ ያለ እና በክብደቱ መሃል በኩል ያልፋል
9.የኃይልን ጊዜ አቅጣጫ እንዴት መወሰን እንደሚቻል?

ስለ አንድ ነጥብ የግዳጅ ጊዜ የመስቀለኛ ምርት ነው። ጥንካሬበላዩ ላይ በጣም አጭር ርቀትከዚህ ነጥብ ወደ ሃይል እርምጃ መስመር.

[ኤም] = ኒውተን ሜትር

ኤም- የኃይል አፍታ (ኒውተን ሜትር); ኤፍ- የተተገበረ ኃይል (ኒውተን) አር- ከመዞሪያው መሃል እስከ የኃይል አተገባበር ቦታ (ሜትር) ርቀት ፣ ኤል- የቋሚው ርዝመት ከመዞሪያው መሃል ወደ የኃይል እርምጃ መስመር (ሜትር) ወድቋል ፣ α በኃይል ቬክተር መካከል ያለው አንግል ነው ኤፍእና አቀማመጥ ቬክተር አር

ኤም = ኤፍ.ኤል = F r ኃጢአት(α )

(m፣F፣r-vector መጠኖች)

የኃይል ጊዜ - axial vector. በማዞሪያው ዘንግ ላይ ይመራል. የኃይሉ ጊዜ የቬክተር አቅጣጫ የሚወሰነው በጂምሌት ደንብ ነው, እና መጠኑ እኩል ነው. ኤም.
10. የኃይላት ጊዜ፣ የማዕዘን ፍጥነቶች፣ የግፊት ጊዜያት እንዴት ይደመራሉ?

የሃይሎች ጊዜ

ብዙ ሃይሎች በአንድ ነጥብ ዙሪያ ሊሽከረከር በሚችል አካል ላይ በአንድ ጊዜ የሚሠሩ ከሆነ፣ የነዚህን ሃይሎች አፍታዎች ለመጨመር የሃይሎችን ጊዜ የመጨመር ህግ ስራ ላይ መዋል አለበት።

የኃይላት ጊዜዎችን ለመጨመር ደንቡ ይነበባል - የኃይሉ ጊዜ የተገኘው ቬክተር ከቅጽበት ቬክተሮች የጂኦሜትሪክ ድምር ጋር እኩል ነው ።

ለኃይል አፍታዎች የመደመር ደንብ ሁለት ጉዳዮች ተለይተዋል

1. የኃይሎች ጊዜዎች በተመሳሳይ አውሮፕላን ውስጥ ይተኛሉ, የማዞሪያው ዘንጎች ትይዩ ናቸው. ድምራቸው የሚወሰነው በአልጀብራ መደመር ነው። የቀኝ እጅ አፍታዎች በምልክት ድምር ውስጥ ተካትተዋል። ሲቀነስ. የግራ እጅ ጠመዝማዛ - ከምልክት ጋር ሲደመር

2. የኃይሎች ጊዜያት በተለያዩ አውሮፕላኖች ውስጥ ይተኛሉ, የማዞሪያው ዘንጎች ትይዩ አይደሉም. የአፍታ ድምር የሚወሰነው በቬክተሮች ጂኦሜትሪክ መጨመር ነው።

የማዕዘን ፍጥነቶች

የማዕዘን ፍጥነት (ራድ / ሰ) - አካላዊ ብዛት አክሺያል ቬክተር እና በማዞሪያው መሃል ላይ የቁስ ነጥብ የማሽከርከር ፍጥነትን ያሳያል። የማዕዘን ፍጥነት ቬክተር በመጠን መጠኑ በማዞሪያው መሃል ላይ ካለው ነጥብ የማዞሪያ አንግል ጋር እኩል ነው በአንድ ክፍል ጊዜ

በጊምሌት ህግ መሰረት በማዞሪያው ዘንግ ላይ ይመራል, ማለትም በቀኝ-እጅ ክር ያለው ጂምሌት በተመሳሳይ አቅጣጫ ቢዞር በሚሰካበት አቅጣጫ ነው.

የማዕዘን ፍጥነቶች በማዞሪያው ዘንግ ላይ ተቀርፀዋል እና ወደ አንድ አቅጣጫ ከተመሩ ሊጨመሩ ይችላሉ, በተቃራኒው አቅጣጫ ይቀንሳሉ.

የማዕዘን ፍጥነት

በአለምአቀፍ የዩኒቶች ሲስተም (SI) ፍጥነት የሚለካው በኪሎ ሜትር በሰከንድ (kg m/s) ነው።

የማዕዘን ፍጥነቱ የማሽከርከር እንቅስቃሴን መጠን ያሳያል። ምን ያህል ክብደት እንደሚሽከረከር ፣ ስለ መዞሪያው ዘንግ እንዴት እንደተሰራጨ እና ምን ያህል ፍጥነት እንደሚሽከረከር ላይ የሚመረኮዝ መጠን።

የቁስ ነጥብ በከፍተኛ ፍጥነት የሚንቀሳቀስ እና በራዲየስ ቬክተር በተገለጸው ነጥብ ላይ የሚገኝ ከሆነ የማዕዘን ፍጥነቱ በቀመሩ ይሰላል፡-
የቬክተር ምርት ምልክት የት አለ

የሰውነትን የማዕዘን ሞመንተም ለማስላት ወደ ማለቂያ ወደሌለው ቁርጥራጮች እና መከፈል አለበት። ቬክተርአፍታዎቻቸውን እንደ የቁሳዊ ነጥቦች ግስጋሴ ጊዜያት ፣ ማለትም ፣ ዋናውን ይውሰዱት
11. በቋሚ ዘንግ ዙሪያ ከሚሽከረከር አካል ጋር በተዛመደ የአጠቃላይ የሜካኒካል ኃይልን የመጠበቅ ህግን ማዘጋጀት.
MgH=(IoW^2)/2

በፔንዱለም እንቅስቃሴ የመጀመሪያ ነጥብ ላይ እምቅ ኃይል ከፍተኛ ነው። የMgH እምቅ ሃይል ወደ ኪነቲክ ሃይል ይቀየራል፣ ይህም ከፍተኛው በአሁኑ ጊዜ ፔንዱለም መሬት ላይ ነው።
ስለ ዘንግ ለአንድ ክብደት (ከመካከላቸው 4 አለን) Io- moment of inertia

I= 4Io=4ml^2 (Io=ml^2)

ስለዚህ

MgH=2ml^2W^2
12. በቋሚ ዘንግ ዙሪያ ከሚሽከረከር አካል ጋር በተዛመደ የአጠቃላይ የሜካኒካል ኃይልን የመጠበቅ ህግን ማዘጋጀት.
የሚሽከረከር አካል የማዕዘን ሞገድ በቀጥታ ከሰውነት የማሽከርከር ፍጥነት፣ የክብደቱ እና የመስመራዊ መጠኑ ጋር የተመጣጠነ ነው። ከእነዚህ እሴቶች ውስጥ አንዳቸውም ከፍ ባለ መጠን የማዕዘን ፍጥነት ከፍ ይላል።

በሂሳብ ውክልና, የማዕዘን ፍጥነት ኤልበማዕዘን ፍጥነት የሚሽከረከር አካል ω ፣ እኩል ነው። L = Iω, የት ዋጋ አይተብሎ ይጠራል የ inertia ቅጽበት

የሚሽከረከር አካል የማዕዘን ቅጽበት

የሰውነት ክብደት የት አለ; - ፍጥነት; አካሉ የሚንቀሳቀስበት የምሕዋር ራዲየስ ነው; - የ inertia አፍታ; የሚሽከረከር አካል የማዕዘን ፍጥነት ነው።

የማዕዘን ፍጥነትን የመጠበቅ ህግ;

- ለማሽከርከር እንቅስቃሴ

13. የኃይላትን ጊዜ ሥራ የሚወስነው የትኛው አገላለጽ ነው

= TORQUE * አንግል

በSI ሲስተም ውስጥ ስራ የሚለካው በጁልስ፣ የሀይል ቅጽበት በኒውተን * ሜትር እና ANGLE በራዲያን ነው።

ብዙውን ጊዜ የሚታወቀው በራዲያን ውስጥ ያለው የማዕዘን ፍጥነት በሰከንድ እና የTORQUE ቆይታ ነው።

ከዚያም በ TORQUE ሃይል የሚሰራው ስራ እንደሚከተለው ይሰላል፡-

= የኃይል አፍታ ***

14. በሀይሎች ጊዜ የተገነባውን ኃይል የሚወስን ቀመር ያግኙ.
አንድ ኃይል በማንኛውም ርቀት ላይ አንድ ድርጊት ከፈጸመ, ከዚያም ሜካኒካል ሥራን ያከናውናል. እንዲሁም የጉልበት አፍታ አንድን ድርጊት በማእዘን ርቀት በኩል ከሰራ ይሰራል።

= TORQUE_FORCE * ANGULAR_SPEED

በSI ሲስተም ሃይል የሚለካው በዋት፣ ጉልበት በኒውተን ሜትር፣ እና ANGULAR VELOCITY በራዲያን በሰከንድ ነው።

15. በኃይሎች ጊዜ የተፈጠረውን ኃይል የሚወስን ቀመር ያግኙ።

ኃይሎች እና ኃይሎች አፍታዎች ተጓዳኝ ኃይሎች በማዳበር, ዘዴ አገናኞች ላይ እርምጃ. ስለዚህ የሁሉም የተሰጡ ኃይሎች ኃይል ሁለት ክፍሎችን ያቀፈ ነው-
,
የት ኤን አር- የትርጉም ወይም ውስብስብ የአውሮፕላን እንቅስቃሴን በሚያከናውን አገናኞች በተለያዩ ቦታዎች ላይ በተተገበሩ ኃይሎች የተገነባ ኃይል; ኤን ኤም - በሚሽከረከሩ ማያያዣዎች ላይ በተተገበሩ ኃይሎች አፍታዎች የተገነባው ኃይል።

ከዚያም , ኃይልኤን ኤም በቀመርው ይሰላል፡-
,
የት
ኤም - አፍታ እርምጃ - ሠ የሚሽከረከሩ ማያያዣዎች; ወ የእነዚህ ማገናኛዎች ማዕዘን ፍጥነቶች ናቸው.
16. የሚንከባለል አካል እንቅስቃሴ ጉልበት ምንድነው?

በሚሽከረከር አካል ውስጥ በሚሽከረከርበት ጊዜ እያንዳንዱ ነጥብ በ 2 እንቅስቃሴዎች ውስጥ ይሳተፋል - መተርጎም እና ማሽከርከር።

17. በእኔ አስተያየት የግዳጅ ጊዜ በ 2 እጥፍ ይጨምራል / ይቀንሳል (ቀጥታ ጥገኛ)

የንቃተ ህሊና ጊዜ ተመሳሳይ ነው።
18. የኃይል ጊዜ በ 2 እጥፍ ይጨምራል / ይቀንሳል

የንቃተ ህመም ጊዜ በ 4 እጥፍ ጨምሯል / ቀንሷል

22. ለምንድነው የላብራቶሪ ማዋቀር #4 Oberbeck's PENDULUM የሚባለው?

በክርው ጀርባ ላይ ጭነት ይንጠለጠላል. በስበት ኃይል ተጽእኖ, ይህ ክብደት እገዳውን ይጎትታል. እናም በዚህ ምክንያት ፔንዱለም መዞር ይጀምራል. ክሩ ሲያልቅ፣ ሲለጠጥ እና ጭነቱ ሲወድቅ ፔንዱለም በንቃተ ህሊና ምክንያት መሽከርከሩን እስከ ማቆም ድረስ ይቀጥላል። ክሩ ከተስተካከለ, ከዚያም ሲያልቅ እና ሲጎተት, ፔንዱለም በንቃተ-ህሊና መዞር ይቀጥላል, ስለዚህ ክሩ እንደገና መዞር ይጀምራል, እና ጭነቱ, በዚህ መሰረት, ይነሳል. እና ከዚያ ይቆማል እና እንደገና መውረድ ይጀምራል. እናም በዚህ የማሳደግ እና የማውረድ ሂደት ውስጥ የፔንዱለም ትርጉም ነው።
23. የግጭት ኃይሎችን ግምት ውስጥ ማስገባት የኦበርቤክ ፔንዱለምን የመነቃቃት ጊዜን በመለካት ውጤቱ ላይ ምን ተጽዕኖ ያሳድራል? የ Oberbeck ፔንዱለም የንቃተ ህሊና ጊዜ የሚለካው በየትኛው ሁኔታ ነው (ከግጭት ኃይሎች ጋር ወይም ያለ)? መልሱን አረጋግጡ።

የግጭት ኃይሉ ከግምት ውስጥ ከገባ ፣ እኩልታው እንደዚህ ይመስላል .

ማለትም, (ከዚህ ቀመር I ከወሰድን) የግጭት ኃይል ግትር አካል ውስጥ inertia ቅጽበት ለመቀነስ ይረዳል. በዚህም ምክንያት የግጭት ኃይሎችን ከግምት ውስጥ ሳያስገባ የፔንዱለም መጨናነቅ የሚለካበት ጊዜ የሚለካው እሴት ከአበል የበለጠ ይሆናል።

24. በኦበርቤክ ፔንዱለም ክብደት መቀነስ ላይ ምን ዓይነት ኃይሎች ይሠራሉ? ከምን ጋር እኩል ናቸው?

በጭነት ልክ ነው።የእሱ አስገድድስበት ([mg] = 1 ኒውተን) እና አስገድድክር ውጥረት ([ቲ = 1 ኒውተን).

የስበት ኃይል ወደ ታች አቅጣጫ ባለው ጭነት ላይ ይሠራል Fgr = mg,

ሜ የጭነቱ ብዛት ሲሆን g ደግሞ በስበት ኃይል (9.8 ሜ/(s^2)) ምክንያት መፋጠን ነው።

ጭነቱ የማይንቀሳቀስ ስለሆነ እና ከስበት ኃይል እና ከክሩ ውጥረት በስተቀር ሌሎች ኃይሎች በእሱ ላይ አይሰሩም, ከዚያም በኒውተን ሁለተኛ ህግ T = Ftight = mg መሰረት, ቲ የክርክሩ ውጥረት ኃይል ነው.

ጭነቱ በተመሳሳይ ጊዜ ተመሳሳይ በሆነ ሁኔታ የሚንቀሳቀስ ከሆነ ፣ ማለትም ፣ ያለ ፍጥነት ፣ ከዚያ ቲ እንዲሁ በኒውተን የመጀመሪያ ሕግ መሠረት ከ mg ጋር እኩል ነው።

የጅምላ መ ያለው ሸክም በተፋጠነ ሁኔታ ወደ ታች የሚንቀሳቀስ ከሆነ ሀ.

ከዚያም በኒውተን ሁለተኛ ህግ መሰረት Fstrand-T = mg-T = ma. ስለዚህም T = mg-a.
25. አንድ ሰው በሚሽከረከር መድረክ (ካሮሴል) መሃል ላይ ይቆማል. አንድ ሰው ወደ መድረኩ ጠርዝ ከተዘዋወረ የመድረኩ የማዞሪያ ፍጥነት እንዴት እንደሚቀየር።

የማንኛውም (ፍፁም) ግትር አካል በማዕዘን ፍጥነት የሚሽከረከር (ፈጣን) የፍጥነት ቬክተር የሚሰጠው በ፡

ራዲየስ ቬክተር ከመነሻው አንስቶ እስከ ተሰጠ ነጥብ ድረስ በሰውነት የማሽከርከር ዘንግ ላይ ይገኛል, እና ካሬ ቅንፎች የቬክተር ምርትን ያመለክታሉ.

መስመራዊ ፍጥነት (ከፍጥነት ቬክተር ሞጁል ጋር በመገጣጠም) በተወሰነ ርቀት ላይ ያለ ነጥብ (ራዲየስ)ከመዞሪያው ዘንግ እንደሚከተለው ሊሰላ ይችላል-

ስለዚህ, ርቀቱ የበለጠ, ፍጥነቱ የበለጠ ይሆናል. ይህ ማለት ካሮሴል በፍጥነት ይሽከረከራል.
26. ሆፕ እና ጠንካራው ሲሊንደር ተመሳሳይ መጠን እና ራዲየስ አላቸው. በተመሳሳይ ፍጥነት የሚንከባለሉ ከሆነ የእንቅስቃሴ ኃይላቸውን ይወስኑ።

የኪነቲክ ጉልበትየ rotary እንቅስቃሴ- ጉልበት አካል ከመዞር ጋር የተያያዘ.

ፍጹም ግትር አካልአጠቃላይ የእንቅስቃሴ ሃይል እንደ የትርጉም እና የማሽከርከር እንቅስቃሴ ጉልበት ድምር ሊፃፍ ይችላል።

Axial አፍታዎች inertia

ሲሊንደር

ፍጥነት\u003d R * ω

በፎቶው ውስጥ, የ W ቀመሮች የቲ ቀመሮች ናቸው.እነሱን አግኝተናል የኃይል እና የኢነርጂዎች ጥምርታ .
27. የኃይሉ አቅጣጫው ምን ያህል ጊዜ ነው: ሀ / ወደ ማዞሪያው ዘንግ, ለ / ከመዞሪያው ዘንግ ጋር ትይዩ, ሐ / በማዞሪያው ዘንግ ውስጥ የሚያልፍ ከሆነ.
A. M = +/- Fh

ለ. ስለ ዘንግ ያለው ኃይል ቅጽበት ዜሮ ነው ኃይሉ ዘንግ ጋር ትይዩ ከሆነ. በዚህ ሁኔታ በአውሮፕላኑ ላይ ያለው ኃይል ወደ ዘንግ ቀጥ ብሎ ማየቱ ከዜሮ ጋር እኩል ነው.

ለ. ስለ ዘንግ ያለው የኃይሉ ጊዜ ዜሮ የሚሆነው የኃይሉ የድርጊት መስመር ይህንን ዘንግ ካቋረጠ ነው። በዚህ ሁኔታ ውስጥ, perpendicular ወደ ዘንግ ላይ ያለውን ኃይል ያለውን እርምጃ መስመር አውሮፕላን ጋር ዘንግ ያለውን መገናኛ ነጥብ በኩል ያልፋል እና, ስለዚህ, ነጥብ O ጋር አንጻራዊ ኃይል ክንድ ዜሮ ጋር እኩል ነው.

28. ???

29. የአንድ ግትር አካል የስበት ማእከል ምንድን ነው?

የስበት ማዕከልግትር አካል ከዚህ አካል ጋር ሁልጊዜ የተያያዘ ነጥብ ነው።ጋር, በቦታ ውስጥ ላለ ማንኛውም የሰውነት አቀማመጥ የአንድ የተወሰነ አካል የውጤት ስበት የእርምጃ መስመር የሚያልፍበት።

30. የኦበረቤክን ፔንዱለም የሚሽከረከርበት የሃይል ጊዜ በምን ሁለት መንገዶች ሊቀየር ይችላል?

31. የኃይሉ አተገባበር ነጥብ ሳይቀየር የኃይሉ ጊዜ በምን ሁለት መንገዶች ሊለወጥ ይችላል?

የኃይል እሴትን ወይም ራዲየስን ይቀይሩ

32. በ Oberbeck ፔንዱለም ላይ የክብደት መጨናነቅ አጠቃላይ ጊዜን በንድፈ ሀሳብ ለማስላት ምን ቀመር መጠቀም ይቻላል? በውስጡ የተካተቱትን መጠኖች ያብራሩ.

ክብደትእኔ- ቁሳዊ ነጥብ

- ወደታሰበው ዘንግ የቁሳቁስ ነጥብ ርቀት

33. የማዕዘን ፍጥነት ቬክተር አንጻራዊ የሆነ ቋሚ የማዞሪያ ዘንግ ያለው የሚሽከረከር አካል የማዕዘን ማጣደፍ የቬክተር አቅጣጫን ይግለጹ።

ሰውነቱ በቋሚ ዘንግ ዙሪያ ሲሽከረከር የማዕዘን አፋጣኝ ቬክተር በማዞሪያው ዘንግ በኩል ወደ አንግል ፍጥነት የአንደኛ ደረጃ ጭማሪ ቬክተር ይመራል። በተፋጠነ እንቅስቃሴ, ቬክተርወደ ቬክተር በጋራ ተመርቷል, ሲዘገይ, ከእሱ ጋር ተቃራኒ ነው.

የ angular acceleration vector ነው

የማዕዘን ፍጥነት ቬክተር ነው።

34. የመለኪያ ውሂቡን በመጠቀም, ወለሉ ላይ የሚወድቀው ክብደት ተፅእኖ በሚፈጠርበት ጊዜ የኦበርቤክ ፔንዱለም በሚሽከረከርበት ጊዜ የግጭት ኃይሎችን ስራ ያሰሉ.
35. የመለኪያ ውሂቡን በመጠቀም፣ የሚቀነሰው ክብደት ወለሉ ላይ በሚደርስበት ጊዜ የኦበርቤክ ፔንዱለም የማሽከርከር እንቅስቃሴን ኃይል ያሰሉ።

E vr - ከጭነት ጋር የሚሽከረከር የበረራ ጎማ የእንቅስቃሴ ጉልበት።

I- የዝንብ ጊዜ የማይነቃነቅ (ከክብደት ጋር አብሮ);  - ከወለሉ ጋር ክብደት በሚነካበት ጊዜ የዝንብ መሽከርከሪያውን የማሽከርከር አንግል ፍጥነት።

36. የመለኪያ መረጃውን በመጠቀም ስርዓቱ መንቀሳቀስ ከመጀመሩ በፊት የሚወድቀውን የኦበርቤክ ፔንዱለም ክብደት ያለውን እምቅ ሃይል ያሰሉ።

m የጭነቱ ብዛት ነው, h ቁመቱ ከወለሉ በላይ ነው

37. “ጥንድ ኃይሎች” ተብሎ የሚጠራው ፣ ቀመር ይፃፉ ፣ የ “ጥንድ ኃይሎች” ጊዜን ይወስኑ ፣ የሚመራው የት ነው?

ጥንድ ሃይሎች በአቅጣጫ ተቃራኒ እና በአንድ ቀጥተኛ የሃይል መስመር ላይ የማይተኛ የሁለት እኩል መጠን ያለው ስርዓት ነው።ጥንድ ሃይሎች የሚሽከረከር ተግባር ይፈጽማሉ፣ ይህም በጥንድ ጊዜ ሊገመት ይችላል፡

M(F 1፣F 2)=F 1 ሰ=ኤፍ 2 ሰ

የት h ጥንድ ክንድ ነው, ማለትም. በጥንዶች ኃይሎች ድርጊት መስመሮች መካከል ያለው ርቀት.

የጥንዶች ኃይሎች M ቅጽበት ከጥንዶቹ የድርጊት አውሮፕላን ጋር ቀጥ ያለ ነው ( የጥንዶቹ ኃይሎች ቬክተሮች የሚገኙበት አውሮፕላን)እና ተመርቷል በትክክለኛው የጠመዝማዛ ህግ መሰረት.የአንድ ጥንድ ኃይሎች የቬክተር አፍታ በማንኛውም ቦታ ላይ ሊተገበር ይችላል, ማለትም. ነው ነፃ ቬክተር.

38. የኦበርቤክ ፔንዱለም በሚሽከረከርበት ጊዜ የክብደት መቀነስ እምቅ ኃይል ወደ ምን ዓይነት የኃይል ዓይነቶች ይለወጣል?

የክብደቱ እምቅ ሃይል የዚህ ክብደት የትርጉም እንቅስቃሴ እና የፔንዱለም መዞሪያዊ እንቅስቃሴ እንቅስቃሴ ወደ ኪነቲክ ሃይል ይቀየራል።

39. የኦበርቤክ ፔንዱለም እንቅስቃሴ በሚሽከረከርበት ጊዜ ወደ ምን ዓይነት የኃይል ዓይነቶች ይለወጣል?

እምቅ?

40. በሚወድቅ ክብደት ላይ የሚሠሩትን ኃይሎች ይሳቡ, ከምን ጋር እኩል ናቸው? የክብደት መቀነስ እንቅስቃሴ ተፈጥሮ ምንድነው?

ቲ - ክር ውጥረት, mg - የስበት ኃይል

የወደቀ ክብደት በአንድ ወጥ በሆነ ፍጥነት ይንቀሳቀሳል።

ቀን፡- __________ የOIA ምክትል ዳይሬክተር፡ __________

ርዕሰ ጉዳይ; የኒውተን ሁለተኛ ህግ የማሽከርከር እንቅስቃሴ

ዒላማ፡

ትምህርታዊ፡- የኒውተን ሁለተኛ ህግን መወሰን እና በሂሳብ መልክ ይፃፉ; በዚህ ህግ ቀመሮች ውስጥ በተካተቱት መጠኖች መካከል ያለውን ግንኙነት ያብራሩ;

በማዳበር ላይ፡ አመክንዮአዊ አስተሳሰብን ማዳበር, በተፈጥሮ ውስጥ የኒውተን ሁለተኛ ህግ መግለጫዎችን የማብራራት ችሎታ;

ትምህርታዊ : የፊዚክስ ጥናት ፍላጎት ለመመስረት, ትጋትን, ሃላፊነትን ለማዳበር.

የትምህርት ዓይነት: አዲስ ነገር መማር.

ሰልፎች፡- የሰውነት መፋጠን በእሱ ላይ በሚሰራው ኃይል ላይ ጥገኛ ነው።

መሳሪያዎች፡ ትሮሊ በቀላል ጎማዎች፣ የሚሽከረከር ዲስክ፣ የክብደት ስብስብ፣ ስፕሪንግ፣ ብሎክ፣ ባር።

በክፍሎች ወቅት

    የማደራጀት ጊዜ

    የተማሪዎችን መሰረታዊ እውቀት ማዘመን

ፎርሙላ ሰንሰለት (ቀመሮችን እንደገና ማባዛት)

II. የተማሪዎች የትምህርት እንቅስቃሴ ተነሳሽነት

መምህር። በኒውተን ህጎች እገዛ አንድ ሰው የተመለከቱትን የሜካኒካዊ ክስተቶች ማብራራት ብቻ ሳይሆን አካሄዳቸውንም ሊተነብይ ይችላል. የሜካኒክስ ቀጥተኛ ዋና ተግባር የአንድን አካል አቀማመጥ እና ፍጥነት በማንኛውም ጊዜ መፈለግ እንደሆነ አስታውስ, በጊዜው መጀመሪያ ላይ ያለው ቦታ እና ፍጥነት እና በእሱ ላይ የሚሰሩ ኃይሎች የሚታወቁ ከሆነ. ይህ ችግር በኒውተን ሁለተኛ ህግ በመታገዝ ዛሬ እናጠናለን.

III. አዲስ ቁሳቁስ መማር

1. በእሱ ላይ በሚሠራው ኃይል ላይ የአንድ አካል መፋጠን ጥገኛ

ይበልጥ የማይነቃነቅ አካል ትልቅ ክብደት አለው፣ ብዙም የማይንቀሳቀስ አካል ትንሽ አለው፡

2. የኒውተን ሁለተኛ ህግ

የኒውተን ሁለተኛ የተለዋዋጭ ህግ በኪነማቲክ እና በተለዋዋጭ መጠኖች መካከል ግንኙነትን ይፈጥራል። ብዙውን ጊዜ እንደሚከተለው ይዘጋጃል-አንድ አካል የሚቀበለው ፍጥነት ከሰውነት ብዛት ጋር በቀጥታ የሚመጣጠን እና ከኃይሉ ጋር ተመሳሳይ አቅጣጫ አለው።

የት - ማፋጠን, - በሰውነት ላይ የሚሠሩ ኃይሎች ውጤት, N; m - የሰውነት ክብደት, ኪ.ግ.

ከዚህ አገላለጽ ውስጥ ያለውን ኃይል ከወሰንን, በሚከተለው አጻጻፍ ውስጥ ሁለተኛውን ተለዋዋጭ ህግ እናገኛለን-በሰውነት ላይ የሚሠራው ኃይል ከሰውነት ክብደት እና በዚህ ኃይል ከሚሰጠው ፍጥነት ጋር እኩል ነው.

ኒውተን የፍጥነት (የሰውነት ሞመንተም) ጽንሰ-ሀሳብን በመጠቀም የዳይናሚክስ ሁለተኛ ህግን በተወሰነ መልኩ ቀርጿል። ግፊት - የሰውነት ክብደት እና ፍጥነቱ (ከእንቅስቃሴው መጠን ጋር ተመሳሳይ ነው) - ከመካኒካዊ እንቅስቃሴ መለኪያዎች ውስጥ አንዱ: ግፊት (ሞመንተም) የቬክተር መጠን ነው። ከመፋጠን ጀምሮ

ኒውተን ሕጉን የቀረፀው በሚከተለው መልኩ ነው፡ የአንድ አካል ሞገድ ለውጥ ከተግባር ሃይል ጋር ተመጣጣኝ እና ይህ ሃይል በሚሰራበት ቀጥተኛ መስመር አቅጣጫ ነው።

የሁለተኛው የተለዋዋጭ ህግ ቀመሮች ሌላውን ማጤን ተገቢ ነው። በፊዚክስ ውስጥ የቬክተር ብዛት በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል ፣ እሱም የኃይል ግፊት ተብሎ የሚጠራው - ይህ የኃይል እና የተግባር ጊዜ ነው-ይህን በመጠቀም ፣ እናገኛለን . የአንድ አካል የፍጥነት ለውጥ በእሱ ላይ ከሚሠራው ኃይል ፍጥነት ጋር እኩል ነው።

የኒውተን ሁለተኛ የዳይናሚክስ ህግ እጅግ በጣም ጠቃሚ የሆነ እውነታን ጠቅለል አድርጎ ገልጿል፡ የኃይሎች ተግባር ትክክለኛ እንቅስቃሴን አያመጣም ነገር ግን የሚቀይረው ብቻ ነው። ኃይል የፍጥነት ለውጥን ያመጣል, ማለትም. ማፋጠን እንጂ በራሱ ፍጥነት አይደለም። የኃይሉ አቅጣጫ ከፍጥነቱ አቅጣጫ ጋር የሚገጣጠመው በ rectilinear በተመጣጣኝ የተፋጠነ (Δ 0) እንቅስቃሴ ከፊል ጉዳይ ላይ ብቻ ነው። ለምሳሌ በአግድም በተጣለ የሰውነት እንቅስቃሴ ወቅት የስበት ኃይል ወደ ታች ይመራል, እና ፍጥነቱ ከኃይል ጋር የተወሰነ ማዕዘን ይፈጥራል, ይህም በሰውነት በረራ ጊዜ ይለወጣል. እና በክበብ ውስጥ የሰውነት ወጥነት ባለው እንቅስቃሴ ውስጥ ፣ ኃይሉ ሁል ጊዜ በቀጥታ ወደ ሰውነት ፍጥነት ይመራል።

የ SI የኃይል አሃድ የሚወሰነው በኒውተን ሁለተኛ ህግ ላይ በመመስረት ነው። የሃይል አሃድ [H] ተብሎ የሚጠራ ሲሆን በሚከተለው መልኩ ይገለጻል፡ የ1 ኒውተን ሃይል 1 m/s2 የሆነ የጅምላ 1 ኪ.ግ ፍጥነትን ይሰጣል። ስለዚህም

የመተግበሪያ የኒውተን ሁለተኛ ሕግ ምሳሌዎች

እንደ የኒውተን ሁለተኛ ህግ አተገባበር ምሳሌ አንድ ሰው በተለይም የሰውነት ክብደትን በመመዘን ግምት ውስጥ ማስገባት ይችላል. በተፈጥሮ ውስጥ የኒውተን ሁለተኛ ህግ መገለጫ ምሳሌ በምድራችን ላይ ከፀሐይ ወዘተ የሚሠራ ኃይል ሊሆን ይችላል.

የኒውተን ሁለተኛ ህግ የትግበራ ገደቦች፡-

1) የማጣቀሻ ስርዓቱ የማይነቃነቅ መሆን አለበት;

2) የሰውነት ፍጥነት ከብርሃን ፍጥነት በጣም ያነሰ መሆን አለበት (ለብርሃን ፍጥነት ቅርብ ለሆኑ ፍጥነቶች, የኒውተን ሁለተኛ ህግ በስሜታዊነት ጥቅም ላይ ይውላል:).

IV. ቁሳቁሱን በማስተካከል ላይ

ችግር ፈቺ

1. 500 ግራም ክብደት ያለው አካል በአንድ ጊዜ በሁለት ሀይሎች 12 N እና 4 N, በአንድ ቀጥተኛ መስመር ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ ይመራል. የፍጥነት ሞጁሉን እና አቅጣጫውን ይወስኑ።

የተሰጠው: m = 500 ግ = 0.5 ኪ.ግ, F1 = 12 N, F2 = 4 N.

አግኝ: a -?

በኒውተን ሁለተኛ ህግ መሰረት፡ ዘንግ ኦክስን እንሳልበት፣ ከዚያም ትንበያ F = F1 - F2። ስለዚህም

መልስ: 16 ሜ / ሰ 2, ማፋጠን በከፍተኛ ኃይል አቅጣጫ ነው.

2. የሰውነት መጋጠሚያ በሕጉ መሠረት ይለወጣል x = 20 + 5t + 0.5t2 በ 100 N ኃይል እርምጃ ስር የሰውነትን ብዛት ይፈልጉ.

የተሰጠው: x = 20 + 5t + 0.5t2, F = 100H

አግኝ: m -?

በኃይል እርምጃ, ሰውነት በእኩል ፍጥነት ይንቀሳቀሳል. ስለዚህ, የእሱ ቅንጅት በህጉ መሰረት ይለወጣል.

በኒውተን ሁለተኛ ህግ መሰረት፡-

መልስ: 100 ኪ.ግ.

3. በ 1.2 ኪሎ ግራም ክብደት ያለው አካል በ 2.4 ሜትር ርቀት ላይ በ 12 ሜትር ርቀት ላይ በ 2.4 ሜትር ርቀት ላይ በ 16 N ሃይል ውስጥ የመጀመሪያውን ፍጥነት ያግኙ.

የተሰጠው: = 12 m / ሰ, s = 2.4m, F = 16H, m = 1.2 ኪግ

አግኝ: 0 - ?

በኃይል እርምጃ ፣ ሰውነት በኒውተን ሁለተኛ ሕግ መሠረት ፍጥነትን ያገኛል-

በእኩል ለተፋጠነ እንቅስቃሴ፡-

ከ (2) ጊዜን እንገልፃለን-

እና በ (1) ውስጥ t ይተኩ

የፍጥነት መግለጫውን ይተኩ፡-

መልስ: 8.9 m / ሰ.

V. የትምህርት ማጠቃለያ

ለጥያቄዎች የፊት ለፊት ውይይት

1. እንደ ማጣደፍ፣ ኃይል እና የሰውነት ክብደት ያሉ አካላዊ መጠኖች እንዴት ይዛመዳሉ?

2. ወይንስ በሰውነት ላይ የሚሠራው ኃይል በጅምላ እና በፍጥነቱ ላይ የተመሰረተ እንደሆነ በቀመር ሊገለጽ ይችላል?

3. የሰውነት እንቅስቃሴ (ሞመንተም) ምንድን ነው?

4. የኃይል ግፊት ምንድ ነው?

5. የኒውተን ሁለተኛ ህግ ምን አይነት ቀመሮችን ያውቃሉ?

6. ከኒውተን ሁለተኛ ሕግ ምን ጠቃሚ መደምደሚያ ላይ መድረስ ይቻላል?

VI. የቤት ስራ

በተገቢው የመማሪያ ክፍል ውስጥ ይስሩ.

ችግሮችን መፍታት፡-

1. በእሱ ላይ በተተገበሩ አራት ኃይሎች እርምጃ 5 ኪሎ ግራም ክብደት ያለው የሰውነት ማጣደፍ ሞጁሉን ይፈልጉ ፣

ሀ) F1 = F3 = F4 = 20 H, F2 = 16 ሸ;

ለ) F1 = F4 = 20 H, F2 = 16 H, F3 = 17 ሸ.

2. የክብደት ክብደት 2 ኪ.ግ ያለው አካል, ቀጥታ መስመር ላይ የሚንቀሳቀስ, በ 4 ሰከንድ ውስጥ ፍጥነቱን ከ 1 ሜ / ሰ ወደ 2 ሜትር / ሰ.

ሀ) የሰውነት መፋጠን ምንድነው?

ለ) በእንቅስቃሴው አቅጣጫ በሰውነት ላይ ምን ኃይል ሠራ?

ሐ) በተገመተው ጊዜ ውስጥ የሰውነት እንቅስቃሴ (ሞመንተም) እንዴት ተለውጧል?

መ) በሰውነት ላይ የሚሠራው ኃይል ተነሳሽነት ምንድን ነው?

ሠ) በተገመተው የእንቅስቃሴ ጊዜ ውስጥ በሰውነት የተጓዘበት ርቀት ምን ያህል ነው?