"İvme" terimi, Rusça konuşanlar için anlamı açık olan az sayıdaki terimden biridir. Bir noktanın hız vektörünün yönü ve sayısal değeri ile ölçülen miktarı ifade eder. İvme bu noktaya uygulanan kuvvete bağlıdır, onunla doğru orantılıdır, ancak tam da bu noktanın kütlesiyle ters orantılıdır. İşte ivmeyi nasıl bulacağınıza dair temel kriterler.

Başlangıç ​​noktası, ivmenin tam olarak uygulandığı yerdir. “a” olarak gösterildiğini hatırlayalım. Uluslararası Birim Sisteminde, ivme birimini 1 m/s2 (saniyede metre kare) göstergesinden oluşan bir değer olarak kabul etmek gelenekseldir: bir cismin hızının her saniye değiştiği ivme. Saniyede 1 m (1 m/s). Cismin ivmesinin 10 m/s2 olduğunu varsayalım. Bu, her saniyede hızının 10 m/s değiştiği anlamına gelir. İvme 1 m/s2 olsaydı bu 10 kat daha hızlı olurdu. Başka bir deyişle hız, bir cismin belirli bir sürede kat ettiği yolu karakterize eden fiziksel bir nicelik anlamına gelir.

Hızlanmanın nasıl bulunacağı sorusuna cevap verirken, vücudun hareket yolunu, yörüngesini - doğrusal veya eğrisel ve hızı - tekdüze veya düzensiz - bilmeniz gerekir. Son özelliğe gelince. onlar. Hızın vektörel veya modülo olarak değişebileceği, dolayısıyla vücudun hareketine ivme kazandırabileceği unutulmamalıdır.

Hızlanma formülüne neden ihtiyaç duyulur?

Bir vücut eşit şekilde hızlandırılmış harekete başlarsa, hıza göre ivmenin nasıl bulunacağına dair bir örnek: hızdaki değişikliği, hızdaki değişikliğin meydana geldiği zaman dilimine bölmek gerekir. İvmenin nasıl bulunacağı probleminin çözülmesine yardımcı olacaktır, ivme formülü a = (v -v0) / ?t = ?v / ?t, burada cismin başlangıç ​​hızı v0, son hızı v'dir, zaman aralığı ?t'dir.

Açık spesifik örnekşuna benziyor: diyelim ki bir araba hareket etmeye başlıyor, uzaklaşıyor ve 7 saniyede 98 m/s hıza çıkıyor. Yukarıdaki formülü kullanarak arabanın ivmesi belirlenir, yani. v = 98 m/s, v0 = 0, ?t = 7s başlangıç ​​verilerini alarak a'nın neye eşit olduğunu bulmamız gerekiyor. İşte cevap: a=(v-v0)/ ?t =(98m/s – 0m/s)/7s = 14 m/s 2 . 14 m/s2 elde ederiz.

Yerçekimi ivmesini arayın

İvme nasıl bulunur serbest düşüş? Bu örnekte arama ilkesinin kendisi açıkça görülmektedir. Metal bir gövde almak yeterlidir, yani. metalden yapılmış bir nesneyi metre cinsinden ölçülebilecek bir yüksekliğe sabitleyin ve yükseklik seçerken hava direncinin de dikkate alınması gerekir, üstelik ihmal edilebilir. Optimum yükseklik 2-4 m'dir, özellikle bu ürün için aşağıya bir platform kurulmalıdır. Artık metal gövdeyi braketten çıkarabilirsiniz. Doğal olarak serbest düşüşe başlayacak. Cesedin iniş zamanı saniye cinsinden kaydedilmelidir. İşte bu kadar, serbest düşüşte bir nesnenin ivmesini bulabilirsiniz. Bunu yapmak için verilen yüksekliğin vücudun uçuş süresine bölünmesi gerekir. Ancak bu sefer ikinci kuvvete gidilmelidir. Elde edilen sonuç 2 ile çarpılmalıdır. Bu, m/s2 cinsinden ifade edilen ivme veya daha doğrusu serbest düşüşte vücudun ivmesinin değeri olacaktır.

Yer çekimini kullanarak yerçekimine bağlı ivmeyi belirleyebilirsiniz. Vücut kütlesini bir teraziyle kg cinsinden ölçtükten sonra, son derece hassas bir şekilde bu vücudu bir dinamometreye asın. Ortaya çıkan yerçekimi sonucu Newton cinsinden olacaktır. Yer çekimi kuvvetinin dinamometreden asılı duran cismin kütlesine bölünmesi yerçekimine bağlı ivmeyi verir.

Hızlanma sarkaç tarafından belirlenir

Serbest düşüşün hızlanmasını ve matematiksel bir sarkacın oluşturulmasına yardımcı olacaktır. Önceden ölçülmüş, yeterli uzunluktaki bir ipe sabitlenen ve asılan bir gövdedir. Şimdi sarkacı salınım durumuna getirmemiz gerekiyor. Ve belirli bir zamandaki titreşim sayısını saymak için bir kronometre kullanın. Daha sonra kaydedilen bu salınım sayısını zamana bölün (saniye cinsindendir). Bölme işleminden sonra elde edilen sayı, sarkaç ipliğinin uzunluğu ve 39,48 sayısı ile çarpılarak ikinci kuvvete yükseltilir. Sonuç: Serbest düşüşün ivmesi belirlendi.

İvmeyi ölçmek için aletler

İvme ile ilgili bu bilgi bloğunu ölçülebildiği gerçeğiyle tamamlamak mantıklıdır. özel cihazlar: ivmeölçerler. Bunlar; mekanik, elektromekanik, elektriksel ve optiktir. Başa çıkabilecekleri menzil 1 cm/s2 ila 30 km/s2 arasındadır, bu da O,OOlg - 3000 g anlamına gelir.Newton'un ikinci yasasını kullanırsanız, üzerine etki eden F kuvvetinin bölümünü bularak ivmeyi hesaplayabilirsiniz. m kütlesine bölünen bir nokta: a=F/m.

VII. sınıf fizik dersinde, en basit hareket türünü, düz bir çizgide düzgün hareketi incelediniz. Böyle bir hareketle vücudun hızı sabitti ve vücut herhangi bir eşit zaman diliminde aynı yolları kat ediyordu.

Ancak çoğu hareketin tekdüze olduğu düşünülemez. Vücudun bazı bölgelerinde hız daha düşük, bazılarında ise daha yüksek olabilir. Örneğin istasyondan ayrılan bir tren giderek daha hızlı hareket etmeye başlar. İstasyona yaklaşırken tam tersine yavaşlıyor.

Bir deney yapalım. Arabaya düzenli aralıklarla renkli sıvı damlalarının düştüğü bir damlalık takalım. Bu arabayı eğimli bir tahtanın üzerine yerleştirip bırakalım. Araba aşağı doğru hareket ettikçe damlaların bıraktığı izler arasındaki mesafenin giderek büyüyeceğini göreceğiz (Şekil 3). Bu, arabanın eşit zaman dilimlerinde eşit olmayan mesafeler kat ettiği anlamına gelir. Arabanın hızı artar. Üstelik kanıtlanabileceği gibi, aynı zaman dilimleri içinde, eğimli bir tahtadan aşağıya doğru kayan bir arabanın hızı da her zaman aynı miktarda artmaktadır.

Düzensiz hareket sırasında bir cismin hızı herhangi bir eşit zaman periyodunda eşit olarak değişiyorsa, o zaman harekete eşit hızlanan hareket denir.

Örneğin deneyler, serbestçe düşen herhangi bir cismin hızının (hava direnci olmadığında) her saniyede yaklaşık 9,8 m/s arttığını göstermiştir; yani eğer cisim ilk başta hareketsizse, daha sonra hareketin başlamasından bir saniye sonra. Düşüşte hızı 9,8 m/s, bir saniye sonra - 19,6 m/s, bir saniye sonra - 29,4 m/s vb. olacaktır.

Düzgün hızlanan hareketin her saniyesi için bir cismin hızının ne kadar değiştiğini gösteren fiziksel bir miktara ivme denir.

a ivmedir.

SI ivme birimi, cismin hızının her saniye için 1 m/s, yani saniyede metre/saniye değiştiği ivmedir. Bu birim 1 m/s 2 ile gösterilir ve “metre/saniye kare” olarak adlandırılır.

İvme, hızdaki değişim oranını karakterize eder. Örneğin, bir cismin ivmesi 10 m/s2 ise, bu, cismin hızının her saniyede 10 m/s değiştiği, yani 1 m/s2 ivmeye göre 10 kat daha hızlı olduğu anlamına gelir. .

Hayatımızda karşılaşılan ivmelere örnekler Tablo 1'de bulunabilir.


Cisimlerin hareket etmeye başladığı ivmeyi nasıl hesaplarız?

Örneğin istasyondan çıkan elektrikli trenin hızının 2 saniyede 1,2 m/s arttığı biliniyor. Daha sonra 1 saniyede ne kadar arttığını bulmak için 1,2 m/s'yi 2 saniyeye bölmeniz gerekir. 0,6 m/s2 elde ederiz. Bu trenin ivmesidir.

Dolayısıyla, düzgün ivmeli harekete başlayan bir cismin ivmesini bulmak için, cismin kazandığı hızı, bu hıza ulaşıldığı zamana bölmek gerekir:

Bu ifadenin içerdiği tüm büyüklükleri gösterelim, Latin harfleriyle:

a - hızlanma; v - edinilen hız; t - zaman.

Daha sonra ivmeyi belirleme formülü şu şekilde yazılabilir:

Bu formül, hareketsiz durumdan, yani vücudun başlangıç ​​hızının sıfır olduğu andan itibaren eşit şekilde hızlanan hareket için geçerlidir. Cismin başlangıç ​​hızı Formül (2.1) ile gösterilir, dolayısıyla v 0 = 0 olması koşuluyla geçerlidir.

Başlangıç ​​değil de son hız (basitçe v harfiyle gösterilir) sıfırsa, ivme formülü şu şekli alır:

Bu formda ivme formülü, belirli bir v0 hızına sahip bir cismin giderek yavaşlayarak sonunda durana kadar (v = 0) hareket etmeye başladığı durumlarda kullanılır. Örneğin, arabaları ve diğerlerini frenlerken ivmeyi bu formülle hesaplayacağız. Araç. T zamanına gelindiğinde frenleme süresini anlayacağız.

Hız gibi, bir cismin ivmesi de yalnızca Sayısal değer ama aynı zamanda yön. Bu, ivmenin aynı zamanda vektörel bir büyüklük olduğu anlamına gelir. Bu nedenle resimlerde ok şeklinde tasvir edilmiştir.

Düzgün ivmeli bir cismin hızı ise düz hareket artarsa, ivme hızla aynı yönde yönlendirilir (Şekil 4, a); Belirli bir hareket sırasında bir cismin hızı azalırsa, ivme şu yönde yönlendirilir: karşı taraf(Şekil 4, b).

Düzgün doğrusal hareketle vücudun hızı değişmez. Dolayısıyla bu tür bir hareket sırasında (a = 0) herhangi bir ivme söz konusu değildir ve şekillerde gösterilememektedir.

1. Ne tür bir harekete düzgün ivmeli hareket denir? 2. İvme nedir? 3. İvmeyi karakterize eden nedir? 4. İvme hangi durumlarda sıfıra eşittir? 5. Bir cismin ivmesini bulmanın formülü nedir? düzgün hızlandırılmış hareket dinlenme durumundan mı? 6. Hareket hızı sıfıra düştüğünde bir cismin ivmesini bulmak için hangi formül kullanılır? 7. Düzgün ivmeli doğrusal hareket sırasında ivmenin yönü nedir?

Deneysel görev. Cetveli eğik bir düzlem olarak kullanarak üst kenarına bir bozuk para yerleştirin ve bırakın. Para hareket edecek mi? Eğer öyleyse, nasıl - düzgün veya düzgün şekilde hızlandırılmış? Bu, cetvelin açısına nasıl bağlıdır?

Yer değiştirme (kinematikte), seçilen referans sistemine göre fiziksel bir cismin uzaydaki konumundaki değişikliktir. Bu değişimi karakterize eden vektöre yer değiştirme de denir. Toplanabilirlik özelliğine sahiptir.

Hız (genellikle İngilizce hız veya Fransızca hızse ile gösterilir) - vektör fiziksel miktar seçilen referans sistemine (örneğin açısal hıza) göre uzaydaki maddi bir noktanın hareket hızı ve hareket yönünü karakterize eden.

İvme (genellikle teorik mekanikte belirtilir), hızın zamana göre türevidir; bir noktanın (gövdenin) hız vektörünün birim zamanda hareket ettikçe ne kadar değiştiğini gösteren bir vektör miktarıdır (yani ivme yalnızca değişimi hesaba katmaz) hızın büyüklüğü ve aynı zamanda yönleri).

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

Pirinç. 1.10. Teğetsel ivme.

Teğetsel ivme vektörünün yönü τ (bkz. Şekil 1.10), doğrusal hızın yönü ile çakışır veya ona zıttır. Yani teğetsel ivme vektörü, cismin yörüngesi olan teğet çember ile aynı eksen üzerinde yer alır.

Normal hızlanma

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

Tam hızlanma

Tam hızlanma eğrisel harekette, vektör toplama kuralına göre teğetsel ve normal ivmelerden oluşur ve aşağıdaki formülle belirlenir:

(dikdörtgen bir dikdörtgen için Pisagor teoremine göre).

Toplam ivmenin yönü de vektör toplama kuralıyla belirlenir:

Güç. Ağırlık. Newton yasaları.

Kuvvet, diğer cisimlerin ve alanların belirli bir cisim üzerindeki etkisinin yoğunluğunun bir ölçüsü olan vektörel bir fiziksel niceliktir. Kütleli bir cisme uygulanan kuvvet, cismin hızının değişmesine veya deformasyonların oluşmasına neden olur.

Kütle (Yunanca μάζα'dan), fizikteki en önemli niceliklerden biri olan skaler bir fiziksel niceliktir. Başlangıçta (XVII-XIX yüzyıllar), fiziksel bir nesnedeki “madde miktarını” karakterize etti; o zamanın fikirlerine göre, hem nesnenin uygulanan kuvvete (atalet) direnme yeteneği hem de yerçekimi özellikleri - ağırlık bağlıydı. “Enerji” ve “momentum” kavramlarıyla yakından ilgilidir (modern kavramlara göre kütle, dinlenme enerjisine eşdeğerdir).

Newton'un ilk yasası

Dış etkilerin yokluğunda maddi bir noktanın hızının büyüklüğünü ve yönünü süresiz olarak koruduğu atalet adı verilen bu tür referans sistemleri vardır.

Newton'un ikinci yasası

Eylemsiz bir referans çerçevesinde, maddi bir noktanın aldığı ivme, ona uygulanan tüm kuvvetlerin sonucuyla doğru orantılı, kütlesiyle ters orantılıdır.

Newton'un üçüncü yasası

Maddi noktalar, bu noktaları birleştiren düz çizgi boyunca yönlendirilmiş, aynı büyüklükte ve zıt yönde, aynı nitelikteki kuvvetlerle çiftler halinde birbirlerine etki eder:

Nabız. Momentumun korunumu kanunu. Elastik ve elastik olmayan etkiler.

İmpuls (Hareket miktarı), bir cismin mekanik hareketinin ölçüsünü karakterize eden bir vektör fiziksel niceliktir. Klasik mekanikte bir cismin momentumu, bu cismin kütlesi m ile hızının v çarpımına eşittir, momentumun yönü hız vektörünün yönü ile çakışır:

Momentumun korunumu yasası (Momentumun korunumu yasası), kapalı bir sistemin tüm cisimlerinin (veya parçacıklarının) momentumunun vektör toplamının sabit bir değer olduğunu belirtir.

Klasik mekanikte momentumun korunumu yasası genellikle Newton yasalarının bir sonucu olarak türetilir. Newton yasalarından, boş uzayda hareket ederken momentumun zaman içinde korunduğu ve etkileşim varlığında değişim hızının uygulanan kuvvetlerin toplamı tarafından belirlendiği gösterilebilir.

Temel korunum yasalarından herhangi biri gibi, momentumun korunumu yasası da temel simetrilerden birini, yani uzayın homojenliğini tanımlar.

Kesinlikle esnek olmayan etki Bedenlerin birbirine bağlandığı (birbirine yapıştığı) ve tek bir vücut olarak hareket ettiği bu etki etkileşimi adını veriyorlar.

Tamamen esnek olmayan bir çarpışmada mekanik enerji korunmaz. Kısmen veya tamamen cisimlerin iç enerjisine (ısıtma) dönüşür.

Kesinlikle elastik etki Bir cisimler sisteminin mekanik enerjisinin korunduğu çarpışmaya çarpışma denir.

Çoğu durumda atomların, moleküllerin ve temel parçacıkların çarpışmaları mutlak elastik çarpma yasalarına uyar.

Kesinlikle elastik bir etkiyle, momentumun korunumu yasasıyla birlikte mekanik enerjinin korunumu yasası da karşılanır.

4. Mekanik enerji türleri. İş. Güç. Enerji korunumu kanunu.

Mekanikte iki tür enerji vardır: kinetik ve potansiyel.

Kinetik enerji, serbestçe hareket eden herhangi bir cismin mekanik enerjisidir ve cismin tamamen durana kadar yavaşladığında yapabileceği iş ile ölçülür.

Dolayısıyla, öteleme yaparak hareket eden bir cismin kinetik enerjisi, bu cismin kütlesinin hızının karesiyle çarpımının yarısına eşittir:

Potansiyel enerji, bir cisimler sisteminin, göreceli konumları ve aralarındaki etkileşim kuvvetlerinin doğası ile belirlenen mekanik enerjisidir. Sayısal olarak, bir sistemin belirli bir konumdaki potansiyel enerjisi, sistemi bu konumdan potansiyel enerjinin geleneksel olarak sıfır olduğu varsayılan konuma (E) hareket ettirirken sisteme etki eden kuvvetlerin yapacağı işe eşittir. n = 0). “Potansiyel enerji” kavramı yalnızca muhafazakar sistemler için geçerlidir; Etki eden kuvvetlerin çalışmasının yalnızca sistemin başlangıç ​​ve son konumlarına bağlı olduğu sistemler.

Dolayısıyla, P ağırlığı h yüksekliğine kaldırılan bir yük için potansiyel enerji E n = Ph'ye (h = 0'da E n = 0) eşit olacaktır; bir yaya bağlı bir yük için, E n = kΔl 2 / 2, burada Δl yayın uzamasıdır (sıkıştırılması), k sertlik katsayısıdır (l = 0'da E n = 0); evrensel çekim yasasına göre çekilen m 1 ve m 2 kütleli iki parçacık için, , burada γ yerçekimi sabitidir, r parçacıklar arasındaki mesafedir (r → ∞'da E n = 0).

Mekanikte "iş" teriminin iki anlamı vardır: 90° dışında bir açıyla etki eden bir kuvvetin bir cismi hareket ettirdiği bir süreç olarak iş; iş, kuvvetin, yer değiştirmenin ve kuvvetin yönü ile yer değiştirme arasındaki açının kosinüsünün çarpımına eşit fiziksel bir niceliktir:

Cisim ataletle hareket ettiğinde (F = 0), hareket olmadığında (s = 0) veya hareket ile kuvvet arasındaki açı 90° olduğunda (cos a = 0) iş sıfırdır. SI'da işin birimi joule'dür (J).

1 joule, bir cisim kuvvetin etki çizgisi boyunca 1 m hareket ettiğinde 1 N'luk bir kuvvetin yaptığı iştir. İşin hızını belirlemek için “güç” değeri tanıtıldı.

Güç, belirli bir süre boyunca yapılan işin bu süreye oranına eşit fiziksel bir miktardır.

Belirli bir süre boyunca ortalama güç ayırt edilir:

ve anlık güç şu an zaman:

İş, enerjideki değişimin bir ölçüsü olduğundan, güç aynı zamanda bir sistemin enerjisinin değişim hızı olarak da tanımlanabilir.

SI güç birimi, bir joule bölü saniyeye eşit olan watt'tır.

Enerjinin korunumu yasası, deneysel olarak oluşturulmuş temel bir doğa yasasıdır; izole edilmiş bir fiziksel sistem için, sistem parametrelerinin bir fonksiyonu olan ve enerji olarak adlandırılan, üzerinde korunan skaler bir fiziksel miktarın getirilebileceğini belirtir. zaman. Enerjinin korunumu yasası belirli nicelikler ve olaylar için geçerli olmayıp, her yerde ve her zaman geçerli olan genel bir modeli yansıttığı için buna yasa değil, enerjinin korunumu ilkesi denilebilir.

Fizikte ivmenin ne olduğuna daha yakından bakalım mı? Bu vücuda bir mesajdır ekstra hız birim zaman başına. İÇİNDE Uluslararası sistem birimler (SI) ivme birimi genellikle saniyede kat edilen metre sayısı (m/s) olarak kabul edilir. Gravimetride kullanılan sistem dışı ölçü birimi Gal (Gal) için ivme 1 cm/s2'dir.

Hızlanma türleri

Formüllerde ivme nedir? Hızlanmanın türü vücudun hareket vektörüne bağlıdır. Fizikte bu, düz bir çizgide, eğri bir çizgide veya bir dairede hareket olabilir.

1. Bir nesne düz bir çizgide hareket ederse, hareket eşit şekilde hızlanacak ve doğrusal ivmeler ona etki etmeye başlayacaktır. Bunu hesaplamak için kullanılan formül (Şekil 1'deki formül 1'e bakınız): a=dv/dt
2. Eğer Hakkında konuşuyoruz Bir cismin bir daire içindeki hareketi ile ilgili olarak, bu durumda ivme iki bölümden oluşacaktır (a=a t +a n): teğetsel ivme ve normal ivme. Her ikisi de nesnenin hareket hızıyla karakterize edilir. Teğetsel - hız modülünün değiştirilmesi. Yönü yörüngeye teğettir. Bu ivme şu formülle hesaplanır (bkz. Şekil 2'deki formül): a t =d|v|/dt
3. Bir daire etrafında hareket eden bir nesnenin hızı sabitse, ivmeye merkezcil veya normal denir. Böyle bir ivmenin vektörü sürekli olarak dairenin merkezine doğru yönlendirilir ve modül değeri şuna eşittir (Şekil 3'teki formüle bakın): |a(vektör)|=w 2 r=V 2 /r
4. Bir cismin daire etrafındaki hızı farklı olduğunda açısal ivme oluşur. Açısal hızın birim zamanda nasıl değiştiğini gösterir ve şuna eşittir (şekildeki formül 4'e bakın): E(vektör)=dw(vektör)/dt
5. Fizik ayrıca bir cismin bir daire içinde hareket ettiği ancak aynı zamanda merkeze yaklaştığı veya merkezden uzaklaştığı durumları da dikkate alır. Bu durumda nesne Coriolis ivmelerinden etkilenir.Cisim eğri bir çizgi boyunca hareket ettiğinde ivme vektörü aşağıdaki formülle hesaplanacaktır (Şekil 5'teki formüle bakın): a (vektör)=a T T+a n n(vektör) )+a b b(vektör) =dv/dtT+v 2 /Rn(vektör)+a b b(vektör), burada:

• v - hız
• T (vektör) - hız boyunca uzanan yörüngeye teğet birim vektör (teğet birim vektör)
• n (vektör) - dT (vektör)/dl yönünde bir birim vektör olarak tanımlanan yörüngeye göre ana normalin birim vektörü
• b (vektör) - yörüngeye göre binormal birimi
• R - yörüngenin eğrilik yarıçapı

Bu durumda, a b b(vektör) binormal ivmesi her zaman sıfıra eşittir. Dolayısıyla son formül şuna benzer (Şekil 6'daki formüle bakın): a (vektör)=a T T+a n n(vektör)+a b b(vektör)=dv/dtT+v 2 /Rn(vektör)

Yer çekimi ivmesi nedir?

Yerçekimi ivmesi (g harfiyle gösterilir), boşluktaki bir nesneye yerçekimi tarafından verilen ivmedir. Newton'un ikinci yasasına göre bu ivme, birim kütleli bir cisme etki eden yer çekimi kuvvetine eşittir.

Gezegenimizin yüzeyinde g değeri genellikle 9,80665 veya 10 m/s² olarak adlandırılır. Dünya yüzeyindeki gerçek g'yi hesaplamak için bazı faktörleri hesaba katmanız gerekecektir. Örneğin enlem ve günün saati. Yani gerçek g değeri kutuplarda 9,780 m/s²'den 9,832 m/s²'ye kadar olabilir. Bunu hesaplamak için, φ'nin alanın enlemi ve h'nin metre cinsinden ifade edilen deniz seviyesinin üzerindeki mesafe olduğu ampirik bir formül kullanılır (Şekil 7'deki formüle bakın).

G'yi hesaplamak için formül

Gerçek şu ki, bu serbest düşüş ivmesi yer çekimi ve merkezkaç ivmesinden oluşuyor. Yerçekimi değerinin yaklaşık değeri, Dünya'yı M kütleli homojen bir top olarak hayal ederek ve R yarıçapı üzerindeki ivmeyi hesaplayarak hesaplanabilir (Şekil 8'deki formül, burada G, 6,6742·10 − değerindeki yerçekimi sabitidir). 11 m³s −2 kg −1) .

Gezegenimizin yüzeyindeki yer çekimi ivmesini hesaplamak için bu formülü kullanırsak (kütle M = 5,9736 x 10 x 24 kg, yarıçap R = 6,371 x 10 x 6 m), Şekil 9'daki formül 9'u elde ederiz. verilen değer belirli bir yerde hız ve ivmenin ne olduğu ile şartlı olarak çakışır. Tutarsızlıklar çeşitli faktörlerle açıklanmaktadır:

• Gezegenin dönüşünün referans çerçevesinde meydana gelen merkezkaç ivmesi
• Çünkü Dünya gezegeni küresel değil
• Çünkü gezegenimiz heterojendir

İvmeyi ölçmek için aletler

İvme genellikle bir ivmeölçerle ölçülür. Ancak ivmenin kendisini değil, ivmeli hareket sırasında oluşan yer tepki kuvvetini hesaplar. Aynı direnç kuvvetleri yerçekimi alanında da ortaya çıkar, dolayısıyla yerçekimi bir ivmeölçerle de ölçülebilir.

İvmeyi ölçmek için başka bir cihaz daha var - bir ivmeölçer. Öteleme ve dönme hareketinin ivme değerlerini hesaplar ve grafiksel olarak kaydeder.

Vücut sabitti ve vücut herhangi bir eşit zaman diliminde aynı yolları kat etti.

Ancak çoğu hareketin tekdüze olduğu düşünülemez. Vücudun bazı bölgelerinde hız daha düşük, bazılarında ise daha yüksek olabilir. Örneğin istasyondan ayrılan bir tren giderek daha hızlı hareket etmeye başlar. İstasyona yaklaşırken tam tersine yavaşlıyor.

Bir deney yapalım. Arabaya düzenli aralıklarla renkli sıvı damlalarının düştüğü bir damlalık takalım. Bu arabayı eğimli bir tahtanın üzerine yerleştirip bırakalım. Araba aşağı doğru hareket ettikçe damlaların bıraktığı izler arasındaki mesafenin giderek büyüyeceğini göreceğiz (Şekil 3). Bu, arabanın eşit zaman dilimlerinde eşit olmayan mesafeler kat ettiği anlamına gelir. Arabanın hızı artar. Üstelik kanıtlanabileceği gibi, aynı zaman dilimleri içinde, eğimli bir tahtadan aşağıya doğru kayan bir arabanın hızı da her zaman aynı miktarda artmaktadır.

Düzensiz hareket sırasında bir cismin hızı herhangi bir eşit zaman diliminde eşit olarak değişiyorsa, bu harekete hareket denir. eşit şekilde hızlandırılmış.

Bu yüzden. örneğin deneyler, serbestçe düşen herhangi bir cismin hızının (hava direnci olmadığında) her saniyede yaklaşık 9,8 m/s arttığını ortaya koymuştur; eğer vücut ilk başta hareketsizse, düşüşün başlamasından bir saniye sonra 9,8 m/s, bir saniye sonra - 19,6 m/s, bir saniye sonra - 29,4 m/s vb. hıza sahip olacaktır.

Düzgün ivmeli hareketin her saniyesinde bir cismin hızının ne kadar değiştiğini gösteren fiziksel niceliğe denir. hızlanma.
a ivmedir.

SI ivme birimi, cismin hızının her saniye için 1 m/s, yani saniyede metre/saniye değiştiği ivmedir. Bu birim 1 m/s 2 olarak adlandırılır ve "metre bölü saniye kare" olarak adlandırılır.

İvme, hızdaki değişim oranını karakterize eder. Örneğin, bir cismin ivmesi 10 m/s2 ise, bu, cismin hızının her saniyede 10 m/s değiştiği, yani 1 m/s2 ivmeye göre 10 kat daha hızlı olduğu anlamına gelir. .

Hayatımızda karşılaşılan ivmelere örnekler Tablo 1'de bulunabilir.


Cisimlerin hareket etmeye başladığı ivmeyi nasıl hesaplarız?

Örneğin istasyondan çıkan bir elektrikli trenin hızının 2 saniyede 1,2 m/s arttığı biliniyorsa, 1 saniyede ne kadar arttığını bulmak için 1,2 m/s'yi bölmemiz gerekir. 2 saniye kadar. 0,6 m/s2 elde ederiz. Bu trenin ivmesidir.

Bu yüzden, Düzgün ivmeli harekete başlayan bir cismin ivmesini bulmak için, cismin kazandığı hızı bu hıza ulaşıldığı zamana bölmek gerekir.:

Bu ifadenin içerdiği tüm büyüklükleri Latin harfleriyle gösterelim:
a - hızlanma; V- edinilen hız; t - zaman

Daha sonra ivmeyi belirleme formülü şu şekilde yazılabilir:

Bu formül, durumdan eşit şekilde ivmelenen hareket için geçerlidir. barış yani vücudun başlangıç ​​hızı sıfır olduğunda. Vücudun başlangıç ​​hızı şu şekilde gösterilir: V 0 - Formül (2.1) bu nedenle yalnızca şu koşulda geçerlidir: V 0 = 0.

Başlangıç ​​​​değilse, ancak son hız sıfıra eşittir (bu sadece harfle gösterilir). V), o zaman ivme formülü şu şekli alır:

Bu formda, ivme formülü, belirli bir V 0 hızına sahip bir cismin sonunda durana kadar yavaş yavaş hareket etmeye başladığı durumlarda kullanılır ( v= 0). Örneğin, arabaları ve diğer araçları frenlerken hızlanmayı bu formülle hesaplayacağız. T zamanına gelindiğinde frenleme süresini anlayacağız.

Hız gibi, bir cismin ivmesi de yalnızca sayısal değeriyle değil aynı zamanda yönü ile de karakterize edilir. Bu, ivmenin aynı zamanda olduğu anlamına gelir vektör boyut. Bu nedenle resimlerde ok şeklinde tasvir edilmiştir.

Düzgün hızlandırılmış doğrusal hareket sırasında bir cismin hızı artarsa, ivme hızla aynı yönde yönlendirilir (Şekil 4, a); belirli bir hareket sırasında vücudun hızı azalırsa, ivme ters yönde yönlendirilir (Şekil 4, b).


Düzgün doğrusal hareketle vücudun hızı değişmez. Dolayısıyla bu tür bir hareket sırasında (a = 0) herhangi bir ivme söz konusu değildir ve şekillerde gösterilememektedir.

1. Ne tür bir harekete düzgün ivmeli hareket denir? 2. İvme nedir? 3. İvmeyi karakterize eden nedir? 4. İvme hangi durumlarda sıfıra eşittir? 5. Durağan halden düzgün ivmeli hareket sırasında bir cismin ivmesini bulmak için hangi formül kullanılır? 6. Hareket hızı sıfıra düştüğünde bir cismin ivmesini bulmak için hangi formül kullanılır? 7. Düzgün ivmeli doğrusal hareket sırasında ivmenin yönü nedir?

Deneysel görev . Cetveli eğik bir düzlem olarak kullanarak üst kenarına bir bozuk para yerleştirin ve bırakın. Para hareket edecek mi? Eğer öyleyse, nasıl - düzgün veya düzgün şekilde hızlandırılmış? Bu, cetvelin açısına nasıl bağlıdır?

S.V. Gromov, N.A. Rodina, Fizik 8. sınıf

İnternet sitelerinden okuyucular tarafından gönderildi

Sınıflara göre fizik ödevleri ve cevapları, fizik testi cevapları, 8. sınıf fizik ders planlaması, çevrimiçi makaleler, ödevler ve çalışmalardan oluşan en büyük kütüphane

Ders içeriği ders notları destekleyici çerçeve ders sunumu hızlandırma yöntemleri etkileşimli teknolojiler Pratik görevler ve alıştırmalar kendi kendine test atölyeleri, eğitimler, vakalar, görevler ödev tartışma soruları öğrencilerden gelen retorik sorular İllüstrasyonlar ses, video klipler ve multimedya fotoğraflar, resimler, grafikler, tablolar, diyagramlar, mizah, anekdotlar, şakalar, çizgi romanlar, benzetmeler, sözler, bulmacalar, alıntılar Eklentiler özetler makaleler meraklı beşikler için püf noktaları ders kitapları temel ve ek terimler sözlüğü diğer Ders kitaplarının ve derslerin iyileştirilmesiDers kitabındaki hataların düzeltilmesi ders kitabındaki bir parçanın güncellenmesi, dersteki yenilik unsurları, eski bilgilerin yenileriyle değiştirilmesi Sadece öğretmenler için mükemmel dersler takvim planı Bir yıllığına yönergeler tartışma programları Entegre Dersler