A „gyorsulás” kifejezés azon kevesek egyike, amelynek jelentése világos az oroszul beszélők számára. Azt a mennyiséget jelöli, amellyel egy pont sebességvektorát annak irányával és számértékével mérjük. A gyorsulás az erre a pontra kifejtett erőtől függ, egyenesen arányos vele, de fordítottan arányos éppen ennek a pontnak a tömegével. Itt vannak az alapvető kritériumok a gyorsulás megtalálásához.

A kiindulási pont az, ahol pontosan alkalmazzák a gyorsítást. Ne feledjük, hogy „a”-ként jelölik. A nemzetközi mértékegységrendszerben a gyorsulás mértékegységének azt az értéket szokás tekinteni, amely az 1 m/s 2 (méter per másodperc négyzetes) mutatóból áll: olyan gyorsulás, amelynél a test sebessége másodpercenként változik 1 m/s (1m/s). Tegyük fel, hogy a test gyorsulása 10 m/s 2. Ez azt jelenti, hogy másodpercenként 10 m/s-ot változik a sebessége. Ami 10-szer gyorsabb, ha a gyorsulás 1 m/s 2 lenne. Más szóval, a sebesség olyan fizikai mennyiséget jelent, amely egy test által meghatározott idő alatt megtett utat jellemzi.

A gyorsulás meghatározására vonatkozó kérdés megválaszolásakor ismernie kell a test mozgásának útját, pályáját - egyenes vagy görbe vonalú - és a sebességet - egyenletes vagy egyenetlen. Ami az utolsó jellemzőt illeti. azok. sebességet, emlékezni kell arra, hogy változhat vektoriálisan vagy modulo módon, ezáltal gyorsulást kölcsönöz a test mozgásának.

Miért van szükség a gyorsulási képletre?

Íme egy példa arra, hogyan lehet meghatározni a gyorsulást sebesség alapján, ha egy test egyenletesen gyorsított mozgásba kezd: el kell osztani a sebességváltozást azzal az időtartammal, amely alatt a sebességváltozás bekövetkezett. A gyorsulás megtalálásának problémáját segít megoldani, az a = (v -v0) / ?t = ?v / ?t gyorsulási képlet, ahol a test kezdeti sebessége v0, a végsebesség v, a az időintervallum ?t.

Tovább konkrét példaígy néz ki: mondjuk egy autó elindul, távolodik, és 7 másodperc alatt 98 m/s sebességet vesz fel. A fenti képlet segítségével határozzuk meg az autó gyorsulását, azaz. a kezdeti adatokat v = 98 m/s, v0 = 0, ?t = 7s figyelembe véve meg kell találnunk, hogy a mivel egyenlő. Íme a válasz: a=(v-v0)/ ?t =(98m/s – 0m/s)/7s = 14 m/s 2 . 14 m/s 2-t kapunk.

Keresse meg a gravitációs gyorsulást

Hogyan lehet megtalálni a gyorsulást szabadesés? Maga a keresési elv jól látható ebben a példában. Elég egy fém testet venni, i.e. fémből készült tárgyat, méterben mérhető magasságban rögzítse, a magasságválasztásnál pedig légellenállást kell figyelembe venni, ráadásul elhanyagolhatót. Az optimális magasság 2-4 m Egy platformot kell beépíteni, kifejezetten ehhez az elemhez. Most leválaszthatja a fém testet a tartóról. Természetesen szabadesésnek indul. A test leszállási idejét másodpercben kell rögzíteni. Ennyi, szabadesésben meg lehet találni egy tárgy gyorsulását. Ehhez a megadott magasságot el kell osztani a test repülési idejével. Csak ezt az időt kell átvenni a második hatványra. A kapott eredményt meg kell szorozni 2-vel. Ez lesz a gyorsulás, pontosabban a test gyorsulásának értéke m/s 2 -ben kifejezve szabadesésben.

A gravitációból adódó gyorsulást a gravitáció segítségével határozhatja meg. Miután megmérte a testtömeget kg-ban egy mérleggel, rendkívüli pontossággal, majd akassza fel ezt a testet egy próbapadon. A kapott gravitációs eredmény Newtonban lesz. Ha a nehézségi erőt elosztjuk a próbapadon éppen felfüggesztett test tömegével, akkor megkapjuk a gravitáció miatti gyorsulást.

A gyorsulást az inga határozza meg

Segít a szabadesés gyorsulásának és a matematikai inga meghatározásában. Ez egy megfelelő hosszúságú, előre kimért menetre rögzített és felfüggesztett test. Most az ingát rezgő állapotba kell hoznunk. És egy stopperóra segítségével számolja meg a rezgések számát egy bizonyos idő alatt. Ezután osszuk el ezt a rögzített rezgésszámot az idővel (másodpercben értendő). Az osztás után kapott számot a második hatványra emeljük, megszorozzuk az ingaszál hosszával és a 39,48 számmal. Eredmény: meghatároztuk a szabadesés gyorsulását.

Gyorsulásmérő műszerek

Logikus, hogy ezt a gyorsulásról szóló információs blokkot azzal a ténnyel egészítsük ki, hogy azt mérjük speciális eszközök: gyorsulásmérők. Mechanikusak, elektromechanikusak, elektromosak és optikaiak. Az általuk kezelhető tartomány 1 cm/s 2 és 30 km/s 2 között van, ami azt jelenti, hogy O,OOlg - 3000 g Ha Newton második törvényét használjuk, akkor a gyorsulást a rá ható F erő hányadosával számíthatjuk ki. pont osztva az m tömegével: a=F/m.

A VII. osztályos fizika tanfolyamon a mozgás legegyszerűbb fajtáját – az egyenletes egyenes vonalú mozgást – tanultad. Ilyen mozgásnál a test sebessége állandó volt, és a test ugyanazokat az utakat járta be bármely egyenlő időtartamon keresztül.

A legtöbb mozgás azonban nem tekinthető egységesnek. A test egyes területein a sebesség kisebb, máshol nagyobb lehet. Például az állomásról induló vonat egyre gyorsabban kezd mozogni. Az állomáshoz közeledve éppen ellenkezőleg, lelassul.

Végezzünk egy kísérletet. Szereljünk a kocsira egy cseppentőt, amelyből szabályos időközönként színes folyadékcseppek hullanak le. Helyezzük ezt a kocsit egy ferde deszkára, és engedjük el. Látni fogjuk, hogy a kocsi lefelé haladásával egyre nagyobb lesz a cseppek által hagyott nyomok közötti távolság (3. ábra). Ez azt jelenti, hogy a kocsi egyenlőtlen időn belül egyenlőtlen távolságokat tesz meg. A kocsi sebessége nő. Sőt, mint bizonyítható, ugyanazon idő alatt egy ferde deszkán lecsúszó kocsi sebessége állandóan ugyanannyival nő.

Ha egy test sebessége egyenetlen mozgás közben egyformán változik bármely egyenlő időtartam alatt, akkor a mozgást egyenletesen gyorsulónak nevezzük.

Kísérletek kimutatták például, hogy bármely szabadon eső test sebessége (levegőellenállás hiányában) körülbelül 9,8 m/s-al növekszik másodpercenként, azaz ha először a test nyugalomban volt, akkor egy másodperccel a mozgás megkezdése után. ősszel sebessége 9,8 m/s, újabb másodperc után 19,6 m/s, újabb másodperc után 29,4 m/s stb.

Gyorsulásnak nevezzük azt a fizikai mennyiséget, amely megmutatja, hogy a test sebessége mennyit változik az egyenletesen gyorsított mozgás minden másodpercében.

a a gyorsulás.

A gyorsulás SI mértékegysége az a gyorsulás, amelynél a test sebessége másodpercenként 1 m/s-kal, azaz másodpercenként méter per másodperccel változik. Ezt az egységet 1 m/s 2-nek jelölik, és „m/s négyzetméternek” nevezik.

A gyorsulás a sebesség változásának mértékét jellemzi. Ha például egy test gyorsulása 10 m/s 2, akkor ez azt jelenti, hogy a test sebessége másodpercenként 10 m/s-al változik, azaz 10-szer gyorsabban, mint 1 m/s 2 gyorsulásnál. .

Az életünk során tapasztalt gyorsulásokra az 1. táblázatban találunk példákat.


Hogyan számítjuk ki azt a gyorsulást, amellyel a testek mozogni kezdenek?

Legyen például ismert, hogy az állomásról induló villamos vonat sebessége 1,2 m/s-ot növekszik 2 s alatt. Ezután, hogy megtudja, mennyivel növekszik 1 s alatt, el kell osztania 1,2 m/s-ot 2 másodperccel. 0,6 m/s 2-t kapunk. Ez a vonat gyorsulása.

Tehát az egyenletesen gyorsított mozgást elindító test gyorsulásának meghatározásához el kell osztani a test által elért sebességet azzal az idővel, amely alatt ezt a sebességet elérte:

Jelöljük az ebben a kifejezésben szereplő összes mennyiséget, latin betűkkel:

a - gyorsulás; v - megszerzett sebesség; t - idő.

Ekkor a gyorsulás meghatározására szolgáló képlet a következőképpen írható fel:

Ez a képlet nyugalmi állapotból egyenletesen gyorsított mozgásra érvényes, azaz amikor a test kezdeti sebessége nulla. A test kezdeti sebességét a (2.1) képlet jelöli, tehát akkor érvényes, ha v 0 = 0.

Ha nem a kezdeti, hanem a végsebesség (amelyet egyszerűen v betűvel jelölünk) nulla, akkor a gyorsulási képlet a következőképpen alakul:

Ebben a formában a gyorsulási képletet olyan esetekben használjuk, amikor egy bizonyos v 0 sebességű test egyre lassabban kezd mozogni, míg végül meg nem áll (v = 0). Például ezzel a képlettel számítjuk ki az autók és egyéb fékezések gyorsulását Jármű. A t idővel megértjük a fékezési időt.

A sebességhez hasonlóan a test gyorsulását is nemcsak numerikus érték, hanem irányt is. Ez azt jelenti, hogy a gyorsulás is vektormennyiség. Ezért a képeken nyílként van ábrázolva.

Ha egy test sebessége egyenletes gyorsulás mellett egyenes mozgás növekszik, ekkor a gyorsulás a sebességgel azonos irányba irányul (4. ábra, a); ha egy test sebessége egy adott mozgás során csökken, akkor a gyorsulás befelé irányul az ellenkező oldalt(4. ábra, b).

Egyenletes egyenes vonalú mozgásnál a test sebessége nem változik. Ezért ilyen mozgás közben nincs gyorsulás (a = 0), és nem ábrázolható az ábrákon.

1. Milyen mozgást nevezünk egyenletesen gyorsulónak? 2. Mi a gyorsulás? 3. Mi jellemzi a gyorsulást? 4. Milyen esetekben egyenlő a gyorsulás nullával? 5. Milyen képlettel határozzuk meg a test gyorsulását egyenletesen gyorsított mozgás nyugalmi állapotból? 6. Milyen képlettel határozzuk meg a test gyorsulását, ha a mozgás sebessége nullára csökken? 7. Mi a gyorsulás iránya egyenletesen gyorsított lineáris mozgás során?

Kísérleti feladat. A vonalzót ferde síkként használva helyezzen egy érmét a felső szélére, és engedje el. Megmozdul az érme? Ha igen, hogyan – egyenletesen vagy egyenletesen gyorsítva? Hogyan függ ez a vonalzó szögétől?

Az elmozdulás (kinematikában) egy fizikai test helyének változása a térben a kiválasztott vonatkoztatási rendszerhez képest. Azt a vektort, amely ezt a változást jellemzi, elmozdulásnak is nevezik. Megvan az additív tulajdonsága.

Sebesség (gyakran az angol sebességből vagy francia vitesse-ből jelölik) - vektor fizikai mennyiség, amely egy anyagi térbeli pont mozgási sebességét és mozgási irányát jellemzi a kiválasztott vonatkoztatási rendszerhez képest (például szögsebesség).

A gyorsulás (amelyet általában az elméleti mechanikában jelölnek) a sebesség időhöz viszonyított deriváltja, egy vektormennyiség, amely megmutatja, hogy egy pont (test) sebességvektora mennyit változik, ahogyan egységnyi idő alatt mozog (azaz a gyorsulás nem csak a változást veszi figyelembe a sebesség nagyságában, hanem annak irányaiban is).

Érintő (tangenciális) gyorsulás– ez a gyorsulásvektor azon komponense, amely a mozgáspálya adott pontjában a pálya érintője mentén irányul. A tangenciális gyorsulás jellemzi a sebesség modulo változását görbe vonalú mozgás során.

Rizs. 1.10. Tangenciális gyorsulás.

A τ tangenciális gyorsulási vektor iránya (lásd 1.10. ábra) egybeesik a lineáris sebesség irányával, vagy ellentétes vele. Azaz a tangenciális gyorsulásvektor ugyanazon a tengelyen fekszik az érintőkörrel, amely a test pályája.

Normál gyorsulás

Normál gyorsulás a gyorsulásvektor azon komponense, amely a test pályájának egy adott pontjában a mozgás pályájára irányul. Azaz a normál gyorsulásvektor merőleges a lineáris mozgási sebességre (lásd 1.10. ábra). A normál gyorsulás a sebesség irányváltozását jellemzi, és n betűvel jelöljük. Vektor normál gyorsulás a pálya görbületi sugara mentén irányítva.

Teljes gyorsulás

Teljes gyorsulás görbe vonalú mozgásban érintőleges és normál gyorsulásokból áll a vektorösszeadás szabálya szerint, és a képlet határozza meg:

(a téglalap alakú téglalap Pitagorasz-tétele szerint).

A teljes gyorsulás irányát a vektorösszeadás szabálya is meghatározza:

Kényszerítés. Súly. Newton törvényei.

Az erő egy vektorfizikai mennyiség, amely más testek, valamint mezők adott testre gyakorolt ​​hatásának intenzitásának mértéke. A nagy tömegű testre kifejtett erő változást idéz elő sebességében, vagy deformációkat okoz benne.

A tömeg (a görög μάζα szóból) skaláris fizikai mennyiség, a fizika egyik legfontosabb mennyisége. Kezdetben (XVII-XIX. század) egy fizikai tárgy „anyagmennyiségét” jellemezte, amelytől az akkori elképzelések szerint mind a tárgynak az alkalmazott erőnek (tehetetlenségnek) ellenálló képessége, mind a gravitációs tulajdonságai - súlya - függött. Szorosan kapcsolódik az „energia” és a „lendület” fogalmához (a modern fogalmak szerint a tömeg egyenértékű a nyugalmi energiával).

Newton első törvénye

Léteznek olyan, inerciálisnak nevezett referenciarendszerek, amelyekhez képest egy anyagi pont külső hatások hiányában korlátlanul megőrzi sebességének nagyságát és irányát.

Newton második törvénye

Egy tehetetlenségi vonatkoztatási rendszerben az anyagi pontban kapott gyorsulás egyenesen arányos a rá ható összes erő eredőjével és fordítottan arányos a tömegével.

Newton harmadik törvénye

Az anyagi pontok párban, azonos természetű erőkkel hatnak egymásra, az ezeket a pontokat összekötő egyenes mentén irányulnak, egyenlő nagyságúak és ellentétes irányúak:

Impulzus. A lendület megmaradásának törvénye. Rugalmas és rugalmatlan ütések.

Az impulzus (a mozgás mennyisége) egy vektorfizikai mennyiség, amely a test mechanikai mozgásának mértékét jellemzi. A klasszikus mechanikában egy test impulzusa egyenlő a test m tömegének és v sebességének szorzatával, az impulzus iránya egybeesik a sebességvektor irányával:

Az impulzusmegmaradás törvénye (Momentummegmaradás törvénye) kimondja, hogy egy zárt rendszer összes testének (vagy részecskéjének) impulzusának vektorösszege állandó érték.

A klasszikus mechanikában az impulzusmegmaradás törvénye általában Newton törvényeiből adódik. A Newton-törvényekből kimutatható, hogy az üres térben való mozgás során az impulzus időben megmarad, kölcsönhatás esetén pedig változásának sebességét a fellépő erők összege határozza meg.

Mint minden alapvető megmaradási törvény, a lendület megmaradásának törvénye is leírja az egyik alapvető szimmetriát - a tér homogenitását.

Teljesen rugalmatlan hatás Ezt a hatást kölcsönhatásnak nevezik, amelyben a testek összekapcsolódnak (összetapadnak) egymással és egy testként haladnak tovább.

Teljesen rugalmatlan ütközés esetén a mechanikai energia nem marad meg. Részben vagy teljesen átalakul a testek belső energiájává (fűtés).

Abszolút rugalmas ütés ütközésnek nevezzük, amelyben egy testrendszer mechanikai energiája megmarad.

Sok esetben az atomok, molekulák és elemi részecskék ütközései engedelmeskednek az abszolút rugalmas ütközés törvényeinek.

Abszolút rugalmas ütés esetén az impulzus megmaradásának törvényével együtt a mechanikai energia megmaradásának törvénye is teljesül.

4. A mechanikai energia fajtái. Munka. Erő. Az energiamegmaradás törvénye.

A mechanikában kétféle energia létezik: kinetikus és potenciális.

A kinetikus energia bármely szabadon mozgó test mechanikai energiája, és a test azon munkája alapján mérik, amelyet a teljes lelassulásig végezhet.

Tehát egy transzlációsan mozgó test kinetikus energiája egyenlő ennek a testnek a tömegének a sebességének négyzetével számított szorzatának felével:

A potenciális energia a testek rendszerének mechanikai energiája, amelyet a testek egymáshoz viszonyított helyzete és a közöttük lévő kölcsönhatási erők természete határoz meg. Számszerűen egy rendszer adott helyzetében lévő potenciális energiája egyenlő azzal a munkával, amelyet a rendszerre ható erők végeznek, amikor a rendszert ebből a helyzetből abba a helyzetbe mozgatják, ahol a potenciális energiát hagyományosan nullának tételezzük fel (E n = 0). A „potenciális energia” fogalma csak a konzervatív rendszerekre vonatkozik, pl. rendszerek, amelyekben a ható erők munkája csak a rendszer kezdeti és végső helyzetétől függ.

Tehát egy h magasságra emelt P súlyú teher esetén a potenciális energia egyenlő lesz E n = Ph (E n = 0, h = 0); rugóra kapcsolt terhelés esetén E n = kΔl 2 / 2, ahol Δl a rugó nyúlása (összenyomódása), k a merevségi együtthatója (E n = 0 l = 0 esetén); két m 1 és m 2 tömegű, az univerzális gravitáció törvénye szerint vonzott részecskére, , ahol γ a gravitációs állandó, r a részecskék közötti távolság (E n = 0 r → ∞-nél).

A „munka” kifejezésnek a mechanikában két jelentése van: a munka olyan folyamat, amelyben egy erő mozgatja a testet, és 90°-tól eltérő szögben hat; a munka egy fizikai mennyiség, amely egyenlő az erő, az elmozdulás és az erő iránya és az elmozdulás közötti szög koszinuszának szorzatával:

A munka nulla, ha a test tehetetlenséggel mozog (F = 0), ha nincs mozgás (s = 0), vagy ha a mozgás és az erő közötti szög 90° (cos a = 0). A munka SI mértékegysége a joule (J).

Az 1 joule az 1 N erő által végzett munka, amikor egy test 1 m-t elmozdul az erő hatásvonala mentén. A munka sebességének meghatározásához a „teljesítmény” értéket vezetjük be.

A teljesítmény egy fizikai mennyiség, amely megegyezik egy bizonyos időtartam alatt végzett munka és az adott időtartam arányával.

Tegyen különbséget az átlagos teljesítmény között egy adott időszak alatt:

és azonnali teljesítmény be Ebben a pillanatban idő:

Mivel a munka az energia változásának mértéke, a teljesítményt úgy is meghatározhatjuk, mint egy rendszer energiaváltozásának sebességét.

A teljesítmény SI mértékegysége a watt, egyenlő egy joule osztva egy másodperccel.

Az energiamegmaradás törvénye egy empirikusan megállapított természeti alaptörvény, amely kimondja, hogy egy izolált fizikai rendszerre bevezethető egy skaláris fizikai mennyiség, amely a rendszer paramétereinek függvénye, és energiának nevezzük, amely a rendszeren keresztül megmarad. idő. Mivel az energiamegmaradás törvénye nem meghatározott mennyiségekre és jelenségekre vonatkozik, hanem egy általános, mindenhol és mindig érvényes mintát tükröz, ezért nem törvénynek, hanem az energiamegmaradás elvének nevezhetjük.

Nézzük meg közelebbről, mi a gyorsulás a fizikában? Ez egy üzenet a testnek extra sebesség időegységenként. BAN BEN Nemzetközi rendszer egység (SI) a gyorsulás mértékegységét általában a másodpercenként megtett méterek számának (m/s) tekintik. A gravimetriában használt Gal (Gal) rendszeren kívüli mértékegységnél a gyorsulás 1 cm/s 2 .

A gyorsulások fajtái

Mi a gyorsulás a képletekben. A gyorsulás típusa a test mozgásvektorától függ. A fizikában ez lehet egyenes vonalú, görbe vonal mentén vagy körben történő mozgás.

1. Ha egy tárgy egyenes vonalban mozog, akkor a mozgás egyenletesen gyorsul, és lineáris gyorsulások kezdenek hatni rá. Kiszámításának képlete (lásd az 1. képletet az ábrán): a=dv/dt
2. Ha arról beszélünk test körben történő mozgásáról, akkor a gyorsulás két részből fog állni (a=a t +a n): érintőleges és normál gyorsulásból. Mindkettőre jellemző a tárgy mozgási sebessége. Tangenciális - a sebesség modulo megváltoztatása. Iránya érinti a pályát. Ezt a gyorsulást a következő képlettel számítjuk ki (lásd a 2. képletet az ábrán): a t =d|v|/dt
3. Ha egy körben mozgó tárgy sebessége állandó, akkor a gyorsulást centripetálisnak vagy normálnak nevezzük. Az ilyen gyorsulás vektora folyamatosan a kör középpontja felé irányul, és a modulus értéke egyenlő (lásd a 3. képletet az ábrán): |a(vektor)|=w 2 r=V 2 /r
4. Ha egy test sebessége egy kör körül eltérő, akkor szöggyorsulás lép fel. Megmutatja, hogyan változott a szögsebesség egységnyi idő alatt, és egyenlő (lásd a 4. képletet az ábrán): E(vektor)=dw(vektor)/dt
5. A fizika akkor is mérlegeli a lehetőségeket, amikor egy test körben mozog, de ugyanakkor közeledik vagy eltávolodik a középponttól. Ebben az esetben az objektumot Coriolis-gyorsulások érintik. Amikor a test egy görbe vonal mentén mozog, a gyorsulásvektor a következő képlettel lesz kiszámítva (lásd az 5. képletet az ábrán): a (vektor)=a T T+a n n(). vektor)+a b b(vektor) =dv/dtT+v 2 /Rn(vektor)+a b b(vektor), amelyben:

• v - sebesség
• T (vektor) - a pályát érintő egységvektor, amely a sebesség mentén fut (tangens egységvektor)
• n (vektor) - a fő normális egységvektora a pályához képest, amelyet egységvektorként definiálunk a dT (vektor)/dl irányban
• b (vektor) - a binormális egység a pályához képest
• R - a pálya görbületi sugara

Ebben az esetben a binormális gyorsulás a b b(vektor) mindig egyenlő nullával. Ezért a végső képlet így néz ki (lásd a 6. képletet az ábrán): a (vektor)=a T T+a n (vektor)+a b b(vektor)=dv/dtT+v 2 /Rn(vektor)

Mi a gravitáció gyorsulása?

A gravitációs gyorsulás (g betűvel jelölve) az a gyorsulás, amelyet egy vákuumban lévő objektum a gravitáció okoz. Newton második törvénye szerint ez a gyorsulás egyenlő az egységnyi tömegű tárgyra ható gravitációs erővel.

Bolygónk felszínén a g értékét általában 9,80665-nek vagy 10 m/s²-nek nevezik. A Föld felszínén a tényleges g kiszámításához néhány tényezőt figyelembe kell vennie. Például a szélesség és a napszak. Tehát a valódi g értéke 9,780 m/s² és 9,832 m/s² között lehet a pólusokon. Kiszámításához egy empirikus képletet használnak (lásd a 7. képletet az ábrán), amelyben φ a terület szélessége, h pedig a tengerszint feletti távolság méterben kifejezve.

Képlet a g kiszámításához

A helyzet az, hogy az ilyen szabadesési gyorsulás gravitációs és centrifugális gyorsulásból áll. A gravitációs érték hozzávetőleges értéke kiszámítható úgy, hogy a Földet homogén M tömegű golyónak képzeljük el, és kiszámítjuk a gyorsulást R sugara felett (8. képlet az ábrán, ahol G a gravitációs állandó 6,6742·10 − értékkel). 11 m³s −2 kg −1) .

Ha ezzel a képlettel számítjuk ki bolygónk felszínén a gravitációs gyorsulást (tömeg M = 5,9736 10 24 kg, sugár R = 6,371 10 6 m), akkor a 9. képletet kapjuk az ábrán. adott értéket feltételesen egybeesik azzal, hogy egy adott helyen milyen sebesség és gyorsulás van. Az eltéréseket több tényező magyarázza:

• A bolygó forgásának referenciakeretében végbemenő centrifugális gyorsulás
• Mert a Föld bolygó nem gömb alakú
• Mert bolygónk heterogén

Gyorsulásmérő műszerek

A gyorsulást általában gyorsulásmérővel mérik. De nem magát a gyorsulást számolja, hanem a gyorsított mozgás során fellépő talajreakcióerőt. Ugyanezek az ellenállási erők jelennek meg a gravitációs térben is, így a gravitáció gyorsulásmérővel is mérhető.

Van egy másik eszköz a gyorsulás mérésére - egy gyorsulásmérő. Kiszámolja és grafikusan rögzíti a transzlációs és forgó mozgás gyorsulási értékeit.

A test állandó volt, és a test ugyanazokat az utakat járta be bármilyen egyenlő ideig.

A legtöbb mozgás azonban nem tekinthető egységesnek. A test egyes területein a sebesség kisebb, máshol nagyobb lehet. Például az állomásról induló vonat egyre gyorsabban kezd mozogni. Az állomáshoz közeledve éppen ellenkezőleg, lelassul.

Végezzünk egy kísérletet. Szereljünk a kocsira egy cseppentőt, amelyből szabályos időközönként színes folyadékcseppek hullanak le. Helyezzük ezt a kocsit egy ferde deszkára, és engedjük el. Látni fogjuk, hogy a kocsi lefelé haladásával egyre nagyobb lesz a cseppek által hagyott nyomok közötti távolság (3. ábra). Ez azt jelenti, hogy a kocsi egyenlőtlen időn belül egyenlőtlen távolságokat tesz meg. A kocsi sebessége nő. Sőt, mint bizonyítható, ugyanazon idő alatt egy ferde deszkán lecsúszó kocsi sebessége állandóan ugyanannyival nő.

Ha egy test sebessége egyenetlen mozgás közben egyenlő időn belül egyenlő mértékben változik, akkor a mozgást ún. egyenletesen gyorsul.

Így. például kísérletek megállapították, hogy bármely szabadon zuhanó test sebessége (légellenállás hiányában) másodpercenként megközelítőleg 9,8 m/s-al növekszik, azaz. ha először a test nyugalomban volt, akkor az esés kezdete után egy másodperccel 9,8 m/s, további másodperc múlva 19,6 m/s, újabb másodperc múlva 29,4 m/s stb.

Azt a fizikai mennyiséget, amely megmutatja, hogy a test sebessége mennyit változik az egyenletesen gyorsuló mozgás minden másodpercében, az ún. gyorsulás.
a a gyorsulás.

A gyorsulás SI mértékegysége az a gyorsulás, amelynél a test sebessége másodpercenként 1 m/s-kal, azaz másodpercenként méter per másodperccel változik. Ezt az egységet 1 m/s 2-nek jelölik, és „m/s négyzetméternek” nevezik.

A gyorsulás a sebesség változásának mértékét jellemzi. Ha például egy test gyorsulása 10 m/s 2, akkor ez azt jelenti, hogy a test sebessége másodpercenként 10 m/s-al változik, azaz 10-szer gyorsabban, mint 1 m/s 2 gyorsulásnál. .

Az életünk során tapasztalt gyorsulásokra az 1. táblázatban találunk példákat.


Hogyan számítjuk ki azt a gyorsulást, amellyel a testek mozogni kezdenek?

Legyen például ismert, hogy az állomásról induló villamos vonat sebessége 1,2 m/s-ot növekszik 2 s alatt. Ekkor ahhoz, hogy megtudjuk, mennyivel növekszik 1 s alatt, el kell osztanunk 1,2 m/-t. s 2 másodperccel. 0,6 m/s2-t kapunk. Ez a vonat gyorsulása.

Így, Az egyenletesen gyorsított mozgást elindító test gyorsulásának meghatározásához el kell osztani a test által elért sebességet azzal az idővel, amely alatt ezt a sebességet elérte.:

Jelöljük a kifejezésben szereplő összes mennyiséget latin betűkkel:
a - gyorsulás; V- megszerzett sebesség; t - idő

Ekkor a gyorsulás meghatározására szolgáló képlet a következőképpen írható fel:

Ez a képlet az állapotból egyenletesen gyorsított mozgásra érvényes béke, vagyis amikor a test kezdeti sebessége nulla. A test kezdeti sebességét jelöli V 0 - A (2.1) képlet tehát csak akkor érvényes, ha V 0 = 0.

Ha nem is a kezdeti, de a végsebesség egyenlő nullával (amit egyszerűen betűvel jelölünk V), akkor a gyorsulási képlet a következő alakot veszi fel:

Ebben a formában a gyorsulási képletet olyan esetekben használjuk, amikor egy bizonyos V 0 sebességű test egyre lassabban kezd mozogni, amíg végül meg nem áll ( v= 0). Ezzel a képlettel számítjuk ki például az autók és más járművek fékezésekor mért gyorsulást. A t idővel megértjük a fékezési időt.

A sebességhez hasonlóan a test gyorsulását is nemcsak számértéke, hanem iránya is jellemzi. Ez azt jelenti, hogy a gyorsulás is vektor méret. Ezért a képeken nyílként van ábrázolva.

Ha egy test sebessége egyenletesen gyorsított lineáris mozgás közben növekszik, akkor a gyorsulás a sebességgel azonos irányban irányul (4. ábra, a); ha egy adott mozgás során a test sebessége csökken, akkor a gyorsulás ellentétes irányú (4. ábra, b).


Egyenletes egyenes vonalú mozgásnál a test sebessége nem változik. Ezért ilyen mozgás közben nincs gyorsulás (a = 0), és nem ábrázolható az ábrákon.

1. Milyen mozgást nevezünk egyenletesen gyorsulónak? 2. Mi a gyorsulás? 3. Mi jellemzi a gyorsulást? 4. Milyen esetekben egyenlő a gyorsulás nullával? 5. Milyen képlettel határozzuk meg a test gyorsulását nyugalmi állapotból egyenletesen gyorsított mozgás közben? 6. Milyen képlettel határozzuk meg a test gyorsulását, ha a mozgás sebessége nullára csökken? 7. Mi a gyorsulás iránya egyenletesen gyorsított lineáris mozgás során?

Kísérleti feladat . A vonalzót ferde síkként használva helyezzen egy érmét a felső szélére, és engedje el. Megmozdul az érme? Ha igen, hogyan – egyenletesen vagy egyenletesen gyorsítva? Hogyan függ ez a vonalzó szögétől?

S.V. Gromov, N.A. Rodina, fizika 8. osztály

Internetes oldalak olvasói küldték be

Fizika feladatok és válaszok évfolyamonként, fizika tesztek válaszai, 8. osztályos fizikaóra tervezés, a legnagyobb online esszék könyvtár, házi feladat és munka

Az óra tartalma leckejegyzetek támogató keretóra prezentációgyorsítási módszerek interaktív technológiák Gyakorlat feladatok és gyakorlatok önellenőrző műhelyek, tréningek, esetek, küldetések házi feladat megbeszélés kérdések szónoki kérdések a tanulóktól Illusztrációk audio, videoklippek és multimédia fényképek, képek, grafikák, táblázatok, diagramok, humor, anekdoták, viccek, képregények, példázatok, mondások, keresztrejtvények, idézetek Kiegészítők absztraktokat cikkek trükkök a kíváncsiskodóknak bölcsők tankönyvek alap- és kiegészítő szótár egyéb Tankönyvek és leckék javításaa tankönyv hibáinak javítása egy töredék frissítése a tankönyvben, innováció elemei a leckében, az elavult ismeretek újakkal való helyettesítése Csak tanároknak tökéletes leckék naptári terv egy évre iránymutatásokat vitaprogramok Integrált leckék