የ"እንቅስቃሴ" ጽንሰ-ሀሳብ የሚመስለውን ለመግለፅ ቀላል አይደለም። ከዕለት ተዕለት እይታ አንጻር ይህ ሁኔታ ከእረፍት ጋር ፍጹም ተቃራኒ ነው, ነገር ግን ዘመናዊ ፊዚክስ ይህ ሙሉ በሙሉ እውነት እንዳልሆነ ያምናል. በፍልስፍና ውስጥ, እንቅስቃሴ በቁስ አካል ላይ የሚከሰቱትን ማንኛውንም ለውጦች ያመለክታል. አርስቶትል ይህ ክስተት ከራሱ ሕይወት ጋር ተመሳሳይ እንደሆነ ያምን ነበር. እና ለሂሳብ ሊቅ ማንኛውም የሰውነት እንቅስቃሴ የሚገለጸው ተለዋዋጭ እና ቁጥሮችን በመጠቀም በተፃፈ የእንቅስቃሴ እኩልታ ነው።
ቁሳዊ ነጥብ
በፊዚክስ ውስጥ የተለያዩ አካላት በህዋ ላይ የሚያደርጉት እንቅስቃሴ የሚጠናው ኪነማቲክስ በሚባል የሜካኒክስ ቅርንጫፍ ነው። የአንድ ነገር ስፋት በእንቅስቃሴው ምክንያት ሊያሸንፈው ከሚችለው ርቀት ጋር ሲወዳደር በጣም ትንሽ ከሆነ እዚህ እንደ ቁሳቁስ ነጥብ ይቆጠራል። ለዚህ ምሳሌ ከአንዱ ከተማ ወደ ሌላ ከተማ የሚሄድ መኪና፣ በሰማይ ላይ የምትበር ወፍ እና ሌሎች ብዙ ናቸው። እንዲህ ዓይነቱ ቀለል ያለ ሞዴል የአንድ ነጥብ እንቅስቃሴን እኩልነት በሚጽፍበት ጊዜ አመቺ ሲሆን ይህም እንደ አንድ አካል ይወሰዳል።
ሌሎች ሁኔታዎች አሉ። የዚያው መኪና ባለቤት ለመንቀሳቀስ ወሰነ እንበልከጋራዡ አንድ ጫፍ ወደ ሌላኛው ጫፍ. እዚህ, የቦታው ለውጥ ከእቃው መጠን ጋር ይመሳሰላል. ስለዚህ፣ እያንዳንዱ የመኪናው ነጥቦች የተለያዩ መጋጠሚያዎች ይኖሯቸዋል፣ እና በጠፈር ውስጥ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ አካል ተደርጎ ይቆጠራል።
መሰረታዊ ጽንሰ-ሀሳቦች
የፊዚክስ ሊቃውንት በአንድ የተወሰነ ነገር እና እንቅስቃሴ የሚጓዙበት መንገድ በፍፁም አንድ አይነት ነገር አለመሆናቸውን እና እነዚህ ቃላቶች ተመሳሳይ አይደሉም። የአውሮፕላን በሰማይ ላይ ያለውን እንቅስቃሴ ግምት ውስጥ በማስገባት በእነዚህ ጽንሰ-ሀሳቦች መካከል ያለውን ልዩነት መረዳት ትችላለህ።
የተተወው ፈለግ ቁመናውን ማለትም መስመሩን በግልፅ ያሳያል። በዚህ ሁኔታ, መንገዱ ርዝመቱን ይወክላል እና በተወሰኑ ክፍሎች (ለምሳሌ በሜትር) ይገለጻል. መፈናቀል ደግሞ የንቅናቄውን መነሻ እና መጨረሻ ነጥቦችን ብቻ የሚያገናኝ ቬክተር ነው።
ይህ ከታች ባለው ምስል ይታያል ይህም የመኪና መንገድ ጠመዝማዛ መንገድ ላይ እና ሄሊኮፕተር ቀጥታ መስመር ላይ የሚበርበትን መንገድ ያሳያል። የእነዚህ ነገሮች የመፈናቀያ ቬክተሮች አንድ አይነት ይሆናሉ፣ ግን ዱካዎቹ እና ዱካዎቹ ይለያያሉ።
የዩኒፎርም እንቅስቃሴ በቀጥታ መስመር
አሁን የተለያዩ የእንቅስቃሴ እኩልታዎችን ያስቡ። እና በጣም ቀላል በሆነው ጉዳይ እንጀምር፣ አንድ ነገር በተመሳሳይ ፍጥነት ቀጥታ መስመር ሲንቀሳቀስ። ይህ ማለት ከእኩል ጊዜያት በኋላ በተወሰነ ጊዜ ውስጥ የሚጓዘው መንገድ በመጠን አይለወጥም ማለት ነው።
ይህን የሰውነት እንቅስቃሴ ወይም ይልቁንም ቁሳዊ ነጥብ ለመጥራት አስቀድሞ ስምምነት ላይ እንደደረሰ ምን ለመግለጽ ያስፈልገናል? ለመምረጥ አስፈላጊየማስተባበር ሥርዓት. ለቀላልነት፣ እንቅስቃሴው በተወሰነ ዘንግ 0X ላይ ይከሰታል ብለን እናስብ።
ከዚያ የእንቅስቃሴው እኩልታ፡- x=x0 + vxt ነው። ሂደቱን በአጠቃላይ ይገልፃል።
የሰውነትን ቦታ ሲቀይሩ ጠቃሚ ጽንሰ-ሐሳብ ፍጥነት ነው. በፊዚክስ, የቬክተር ብዛት ነው, ስለዚህ አዎንታዊ እና አሉታዊ እሴቶችን ይወስዳል. እዚህ ሁሉም ነገር በአቅጣጫው ላይ የተመሰረተ ነው, ምክንያቱም ሰውነት በተመረጠው ዘንግ ላይ እየጨመረ በሚሄድ ቅንጅት እና በተቃራኒ አቅጣጫ ሊንቀሳቀስ ይችላል.
የእንቅስቃሴ አንጻራዊነት
ለምንድነው የማስተባበር ስርዓት እና እንዲሁም የተገለጸውን ሂደት የሚገልፅ የማመሳከሪያ ነጥብ መምረጥ በጣም አስፈላጊ የሆነው? በቀላሉ የአጽናፈ ሰማይ ህጎች እንደዚህ ያሉ ስለሆኑ ይህ ሁሉ ከሌለ የእንቅስቃሴ እኩልታ ትርጉም አይሰጥም። ይህንንም እንደ ጋሊልዮ፣ ኒውተን እና አንስታይን ባሉ ታላላቅ ሳይንቲስቶች አሳይቷል። ከህይወት መጀመሪያ ጀምሮ ፣ በምድር ላይ መሆን እና እንደ ማጣቀሻ ፍሬም ለመምረጥ በማስተዋል ፣ አንድ ሰው በስህተት ሰላም አለ ብሎ ያምናል ፣ ምንም እንኳን እንደዚህ ያለ ሁኔታ ለተፈጥሮ ባይኖርም። ሰውነቱ አካባቢን መቀየር ወይም ከተወሰነ ነገር አንጻር ብቻ ቋሚ ሆኖ ሊቆይ ይችላል።
ከዚህም በላይ፣ ሰውነት መንቀሳቀስ እና በተመሳሳይ ጊዜ እረፍት ላይ መሆን ይችላል። ለዚህ ምሳሌ የሚሆነው የአንድ ባቡር ተሳፋሪ ሻንጣ ነው, እሱም በክፍሉ የላይኛው መደርደሪያ ላይ ይተኛል. ባቡሩ የሚያልፍበት መንደሩ ጋር አንጻራዊ በሆነ መንገድ ይንቀሳቀሳል እና ያርፋል፣ በመስኮቱ ታችኛው ወንበር ላይ የተቀመጠው ጌታው እንዳለው። የጠፈር አካል, አንድ ጊዜ የመጀመሪያውን ፍጥነት ከተቀበለ, ከሌላ ነገር ጋር እስኪጋጭ ድረስ ለብዙ ሚሊዮኖች አመታት በጠፈር ውስጥ መብረር ይችላል. እንቅስቃሴው አይሆንምአቁም ምክንያቱም የሚንቀሳቀሰው ከሌሎች አካላት አንጻር ብቻ ስለሆነ እና ከሱ ጋር በተገናኘው የማጣቀሻ ፍሬም ውስጥ፣ የጠፈር መንገደኛው እረፍት ላይ ነው።
የእኩል ምሳሌ
ስለዚህ፣ አንድ ነጥብ A እንደ መነሻ ነጥብ እንመርጥ፣ እና የማስተባበሪያው ዘንግ በአቅራቢያው ያለው ሀይዌይ ይሁን። አቅጣጫውም ከምዕራብ ወደ ምሥራቅ ይሆናል። አንድ መንገደኛ በሰአት በ4 ኪሎ ሜትር ፍጥነት በእግሩ ተጉዞ በተመሳሳይ አቅጣጫ ወደ ነጥብ B 300 ኪሎ ሜትር ርቀት ላይ ይገኛል እንበል።
የእንቅስቃሴው እኩልታ የሚሰጠው በቅጹ፡ x=4t ሲሆን ቲ የጉዞ ጊዜ ነው። በዚህ ቀመር መሰረት, በማንኛውም አስፈላጊ ጊዜ የእግረኛውን ቦታ ማስላት ይቻላል. በአንድ ሰአት ውስጥ 4 ኪሎ ሜትር በሁለት - 8 እንደሚጓዝ እና ከ75 ሰአታት በኋላ ነጥብ ለ ላይ እንደሚደርስ ግልጽ ይሆናል ምክንያቱም አስተባባሪው x=300 በ t=75.
ይሆናል.
ፍጥነቱ አሉታዊ ከሆነ
እንበል አሁን አንድ መኪና በሰአት 80 ኪሜ ከቢ ወደ ሀ እየተጓዘ ነው። እዚህ የእንቅስቃሴው እኩልነት ቅጽ አለው: x=300 - 80t. ይህ እውነት ነው፣ ምክንያቱም x0 =300፣ እና v=-80። እባክዎን በዚህ ሁኔታ ውስጥ ያለው ፍጥነት በመቀነስ ምልክት እንደሚገለጽ ልብ ይበሉ, ምክንያቱም እቃው በ 0X ዘንግ ላይ አሉታዊ አቅጣጫ ስለሚንቀሳቀስ ነው. መኪናው መድረሻው ላይ ለመድረስ ምን ያህል ጊዜ ይወስዳል? ይህ የሚሆነው መጋጠሚያው ዜሮ በሚሆንበት ጊዜ ማለትም x=0.
ሲሆን ነው።
ቀመር 0=300 - 80t ለመፍታት ይቀራል። ያ t=3.75 እናገኛለን።ይህ ማለት መኪናው በ3 ሰአት ከ45 ደቂቃ ውስጥ ነጥብ B ይደርሳል ማለት ነው።
መጋጠሚያው እንዲሁ አሉታዊ ሊሆን እንደሚችል መታወስ አለበት። በእኛ ሁኔታ፣ ይህ የሚሆነው በምዕራቡ አቅጣጫ ከኤ.
የሚገኘው የተወሰነ ነጥብ C ቢኖር ነው።
በጨመረ ፍጥነት በመንቀሳቀስ
አንድ ነገር በቋሚ ፍጥነት ብቻ ሳይሆን በጊዜ ሂደት ሊቀይረው ይችላል። የሰውነት እንቅስቃሴ በጣም ውስብስብ በሆኑ ህጎች መሰረት ሊከሰት ይችላል. ነገር ግን ለቀላልነት, ፍጥነቱ በተወሰነ ቋሚ እሴት ሲጨምር እና እቃው ቀጥታ መስመር ላይ ሲንቀሳቀስ ጉዳዩን ግምት ውስጥ ማስገባት አለብን. በዚህ ሁኔታ, ይህ በአንድ ወጥነት የተፋጠነ እንቅስቃሴ ነው እንላለን. ይህን ሂደት የሚገልጹ ቀመሮች ከዚህ በታች ተሰጥተዋል።
እና አሁን የተወሰኑ ተግባራትን እንይ። የምንመርጠው አንዲት ልጅ በተራራ አናት ላይ በተንጣለለው ሸርተቴ ላይ ተቀምጣ ወደ ዘንጉ ወደ ታች የሚመራ ምናባዊ ቅንጅት ስርዓት መነሻ አድርገን የምንመርጠው ከ0.1 ሜ/ሰ ጋር እኩል በሆነ ፍጥነት በስበት ኃይል መንቀሳቀስ ትጀምራለች። 2.
ከዚያም የሰውነት እንቅስቃሴ እኩልታ፡ sx=0, 05t2.
ይህን በመረዳት ልጅቷ በማንኛዉም የእንቅስቃሴ ቅፅበት በበረዶ ላይ የምትጓዝበትን ርቀት ማወቅ ትችላለህ። ከ 10 ሰከንድ በኋላ, 5 ሜትር ይሆናል, እና የቁልቁል እንቅስቃሴው ከጀመረ 20 ሰከንድ በኋላ, መንገዱ 20 ሜትር ይሆናል.
በቀመር ቋንቋ ፍጥነትን እንዴት መግለጽ ይቻላል? ምክንያቱም v0x=0፣ ያኔ ቀረጻው በጣም አስቸጋሪ አይሆንም።
የእንቅስቃሴ ፍጥነት እኩልታ ይህን ቅጽ ይወስዳል፡- vx=0፣ 1ቲ። ከእሱ እኛይህ ግቤት በጊዜ ሂደት እንዴት እንደሚቀየር ማየት ይችላል።
ለምሳሌ ከአስር ሰከንድ በኋላ vx=1 m/s2፣ እና ከ20 ሰከንድ በኋላ ዋጋው 2 ሜትር ይወስዳል። /ሰ 2.
ማጣደፍ አሉታዊ ከሆነ
የተመሳሳይ አይነት የሆነ ሌላ አይነት እንቅስቃሴ አለ። ይህ እንቅስቃሴ በእኩል መጠን ቀርፋፋ ይባላል። በዚህ ሁኔታ, የሰውነት ፍጥነትም ይለወጣል, ነገር ግን ከጊዜ በኋላ አይጨምርም, ግን ይቀንሳል, እና እንዲሁም በቋሚ እሴት. እንደገና ተጨባጭ ምሳሌ እንውሰድ። ከዚህ ቀደም በ20 ሜትር በሰከንድ በቋሚ ፍጥነት ይጓዝ የነበረው ባቡሩ ፍጥነት መቀነስ ጀመረ። በተመሳሳይ ጊዜ ፍጥነቱ 0.4 ሜ/ሰ2 ነበር። ለመፍትሄው ደግሞ የባቡሩ መንገድ ፍጥነት መቀነስ የጀመረበትን የመንገዱን ነጥብ እንደ መነሻ እንውሰድ እና በእንቅስቃሴው መስመር ላይ ያለውን መጋጠሚያ ዘንግ እንመራው።
ከዚያም እንቅስቃሴው የሚሰጠው በቀመር እንደሆነ ግልጽ ይሆናል፡ sx =20t - 0, 2t 2.
እና ፍጥነቱ በገለፃው ይገለጻል፡- vx=20– 0፣ 4t. ባቡሩ ፍጥነት ስለሚቀንስ የመቀነስ ምልክት ከመፋጠኑ በፊት መቀመጡን ልብ ሊባል ይገባል። ከተገኙት እኩልታዎች በመነሳት ባቡሩ 500 ሜትር ተጉዞ ከ50 ሰከንድ በኋላ ይቆማል ብሎ መደምደም ይቻላል።
ውስብስብ እንቅስቃሴ
በፊዚክስ ውስጥ ያሉ ችግሮችን ለመፍታት ቀለል ያሉ የእውነተኛ ሁኔታዎች የሂሳብ ሞዴሎች በብዛት ይፈጠራሉ። ነገር ግን ሁለገብ ዓለም እና በእሱ ውስጥ እየተከናወኑ ያሉ ክስተቶች ሁልጊዜ እንደዚህ ዓይነት ማዕቀፍ ውስጥ አይገቡም. ውስብስብ ውስጥ የእንቅስቃሴ እኩልታ እንዴት እንደሚፃፍጉዳዮች? ችግሩ ሊፈታ የሚችል ነው, ምክንያቱም ማንኛውም ግራ የሚያጋባ ሂደት በደረጃ ሊገለጽ ይችላል. ለማብራራት፣ እንደገና አንድ ምሳሌ እንውሰድ። አስቡት ርችት በሚነሳበት ጊዜ ከመሬት ተነስተው በ30 ሜትር በሰከንድ የመነሻ ፍጥነት ከተነሱት ሮኬቶች መካከል አንዱ የበረራው ጫፍ ላይ እንደደረሰ በሁለት ክፍሎች ተሰበረ። በዚህ ሁኔታ, የተገኙት ቁርጥራጮች የጅምላ መጠን 2: 1 ነበር. በመቀጠል ሁለቱም የሮኬቱ ክፍሎች በ20ሜ/ሰከንድ የመጀመርያው በአቀባዊ ወደላይ እንዲበር በሚያስችል መልኩ አንዱ ከሌላው ተነጥሎ መንቀሳቀሱን የቀጠለ ሲሆን ሁለተኛው ደግሞ ወዲያው ወድቋል። ማወቅ አለብህ፡ የሁለተኛው ክፍል ፍጥነት መሬት ላይ በተመታበት ቅጽበት ምን ያህል ነበር?
የዚህ ሂደት የመጀመሪያ ደረጃ የሮኬቱ በረራ በመነሻ ፍጥነት በአቀባዊ ወደ ላይ ይሆናል። እንቅስቃሴው በተመሳሳይ መልኩ ቀርፋፋ ይሆናል። ሲገልጹ የሰውነት እንቅስቃሴ እኩልታ ቅጹ እንዳለው ግልጽ ነው፡ sx=30t – 5t2. እዚህ የምንገምተው የስበት ማጣደፍ እስከ 10 ሜትር በሰከንድ ለመመቻቸት2። በዚህ ሁኔታ ፍጥነቱ በሚከተለው አገላለጽ ይገለጻል: v=30 - 10t. በእነዚህ መረጃዎች ላይ በመመስረት የከፍታው ቁመት 45 ሜትር እንደሚሆን ማስላት ይቻላል።
የእንቅስቃሴው ሁለተኛ ደረጃ (በዚህ ሁኔታ ቀድሞውኑ ሁለተኛው ቁራጭ) ሮኬቱ በተሰነጠቀበት ቅጽበት በተገኘ የመጀመሪያ ፍጥነት የዚህ አካል ነፃ ውድቀት ይሆናል። በዚህ ሁኔታ, ሂደቱ ተመሳሳይ በሆነ መልኩ የተፋጠነ ይሆናል. የመጨረሻውን መልስ ለማግኘት በመጀመሪያ v0 ከሞመንተም ጥበቃ ህግ ያሰላል። የአካላት ብዛት በ 2፡1 ሬሾ ውስጥ ነው፣ እና ፍጥነቶቹ የተገላቢጦሽ ናቸው። ስለዚህ፣ ሁለተኛው ቁራጭ ከv0=ይወርዳል10 ሜ/ሰ፣ እና የፍጥነት እኩልታው፡- v=10 + 10t.
ይሆናል።
የመውደቅ ሰዓቱን ከእንቅስቃሴዎች እኩልታ እንማራለንx =10t + 5t2. የከፍታውን ከፍታ ቀድሞውኑ የተገኘውን እሴት ይተኩ. በውጤቱም፣ የሁለተኛው ቁራጭ ፍጥነት በግምት 31.6 ሜ/ሰ2።
ነው።
ስለዚህ ውስብስብ እንቅስቃሴን ወደ ቀላል አካላት በመከፋፈል ማንኛውንም ውስብስብ ችግር መፍታት እና የእንቅስቃሴ እኩልታዎችን መፍጠር ይችላሉ።
