የፍጥነት፣ ታንጀንቲያል እና መደበኛ የፍጥነት ጽንሰ-ሀሳቦች። ቀመሮች

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

በፊዚክስ አካሎች እንቅስቃሴ ላይ ያሉ የተለያዩ ችግሮችን ለመፍታት፣የፊዚካል መጠኖችን ፍቺዎች፣እንዲሁም የሚዛመዱባቸውን ቀመሮች ማወቅ ያስፈልግዎታል። ይህ መጣጥፍ የተንዛዛ ፍጥነት ምን እንደሆነ፣ ሙሉ ማጣደፍ ምን እንደሆነ እና ምን ምን አካላት እንደሚያካትት ለሚሉት ጥያቄዎች መልስ ይሰጣል።

የፍጥነት ጽንሰ-ሀሳብ

በህዋ ውስጥ የሚንቀሳቀሱ አካላት ኪኒማቲክስ ሁለቱ ዋና መጠኖች ፍጥነት እና ፍጥነት ናቸው። ፍጥነት የእንቅስቃሴውን ፍጥነት ይገልፃል፣ ስለዚህ ለእሱ የሂሳብ መግለጫው እንደሚከተለው ነው፡-

vnji=dlnji/dt.

እዚህ lnji - የመፈናቀሉ ቬክተር ነው። በሌላ አነጋገር ፍጥነት ከተጓዘበት ርቀት የሚመነጨው ጊዜ ነው።

እንደምታውቁት እያንዳንዱ አካል በምናባዊ መስመር ይንቀሳቀሳል፣ እሱም አቅጣጫ (trajectory) ይባላል። የፍጥነት ቬክተር ምንጊዜም በተዛማች ሁኔታ ወደዚህ አቅጣጫ ይመራል፣ የሚንቀሳቀስ አካል የትም ይሁን።

ለብዛቱ በርካታ ስሞች አሉ፣ከግኝቱ ጋር አንድ ላይ ብናስበው። አዎን, ስለተመራታንጀንቲያል ነው፣ ታንጀንቲያል ፍጥነት ይባላል። እንዲሁም ከማዕዘን ፍጥነት በተቃራኒ እንደ ቀጥተኛ አካላዊ ብዛት ሊባል ይችላል።

ፍጥነቱ በሴኮንድ ሜትር በሰከንድ በSI ውስጥ ይሰላል፣ በተግባር ግን በሰዓት ኪሎሜትሮች በብዛት ጥቅም ላይ ይውላሉ።

የፍጥነት ጽንሰ-ሀሳብ

ከፍጥነት በተለየ የሰውነት አካል በትራጀክተሩ ውስጥ የሚያልፍበትን ፍጥነት ከሚለይበት ፍጥነት በተለየ መልኩ ማጣደፍ የፍጥነት ለውጥን ፍጥነት የሚገልጽ መጠን ሲሆን ይህም በሂሳብ እንደሚከተለው ይጻፋል፡

aán=dvNG/dt.

እንደ ፍጥነት፣ ማጣደፍ የቬክተር ባህሪ ነው። ይሁን እንጂ የእሱ አቅጣጫ ከፍጥነት ቬክተር ጋር የተያያዘ አይደለም. የሚወሰነው በአቅጣጫ ቁ. በእንቅስቃሴው ጊዜ ፍጥነቱ ቬክተሩን ካልቀየረ፣ ፍጥነቱ a a ከፍጥነቱ ጋር በተመሳሳይ መስመር ይመራል። እንዲህ ዓይነቱ ማጣደፍ ታንጀንት ይባላል. ፍጥነቱ አቅጣጫውን ከቀየረ፣ ፍፁም እሴቱን እየጠበቀ፣ ፍጥነቱ ወደ የትራፊኩ ኩርባ መሃል ይመራል። መደበኛ ይባላል።

የሚለካ ማጣደፍ በወር/ሰ²። ለምሳሌ፣ የታወቀው የነጻ ውድቀት ፍጥነት አንድ ነገር በአቀባዊ ሲነሳ ወይም ሲወድቅ ታንጀንቲያል ነው። በፕላኔታችን ወለል አቅራቢያ ያለው ዋጋ 9.81 ሜትር በሰከንድ ² ነው ማለትም በእያንዳንዱ ሰከንድ መውደቅ የሰውነት ፍጥነት በ9.81 ሜ/ሰ ይጨምራል።

የፍጥነት መገለጥ ምክንያቱ ፍጥነት ሳይሆን ጉልበት ነው። ኃይሉ F የሚሠራ ከሆነበጅምላ m አካል ላይ እርምጃ መውሰዱ የማይቀር ነው a acceleration a, እሱም እንደሚከተለው ሊሰላ ይችላል፡

a=F/m.

ይህ ቀመር የኒውተን ሁለተኛ ህግ ቀጥተኛ ውጤት ነው።

ሙሉ፣ መደበኛ እና ታንጀንቲያል ማጣደፍ

ፍጥነት እና ፍጥነት እንደ አካላዊ መጠን በቀደሙት አንቀጾች ላይ ተብራርቷል። አሁን አጠቃላይ ማጣደፊያው ምን ምን ክፍሎች እንዳሉ በዝርዝር እንመለከታለን።

ሰውነት በተጠማዘዘ መንገድ በፍጥነት vvy እንደሚንቀሳቀስ አስብ። ከዚያ እኩልነቱ እውነት ይሆናል፡

vnji=vunji.

ቬክተር ዩ ዩኒት ርዝመት አለው እና በታጀን መስመሩ ወደ ትራጀክተሩ ይመራል። ይህን የፍጥነት vvy ውክልና በመጠቀም ለሙሉ ማጣደፍ እኩልነትን እናገኛለን፡

aán=dvNG/dt=d(vuጒ)/dt=dv/dtuጒ + vዱሁ/dt.

በትክክለኛ እኩልነት የተገኘው የመጀመሪያው ቃል ታንጀንቲያል አከሌሬሽን ይባላል። ፍጥነቱ አቅጣጫው ምንም ይሁን ምን ለውጡን በፍፁም የVV እሴት በመለካት ከእሱ ጋር ይዛመዳል።

ሁለተኛው ቃል መደበኛው ማጣደፍ ነው። የሞጁሉን ለውጥ ግምት ውስጥ ሳያስገባ የፍጥነት ቬክተር ለውጥን በቁጥር ይገልፃል።

የ_tእና a የጠቅላላ ማጣደፍ ታንጀንቲያል እና መደበኛ አካላትን ከገለፅን የኋለኛው ሞጁል ሊሆን ይችላል። በቀመር የተሰላ፡

a=√(a_t²+a²።

።

በተመጣጣኝ ፍጥነት እና ፍጥነት መካከል ያለው ግንኙነት

ተዛማጁ ግኑኝነት በኪነማዊ መግለጫዎች ይገለጻል። ለምሳሌ፣ በቋሚ ፍጥነት በሚደረግ እንቅስቃሴ፣ ታንጀንቲያል (የተለመደው አካል ዜሮ ነው)፣ መግለጫዎቹ ትክክለኛ ናቸው፡

v=a_tt፤

v=v₀ ± a_tt.

ከቋሚ ፍጥነት ጋር በክበብ ውስጥ እንቅስቃሴን በተመለከተ እነዚህ ቀመሮች እንዲሁ ልክ ናቸው።

ስለዚህ የሰውነት አቅጣጫ ምንም ይሁን ምን፣ የታንጀንቲል ፍጥነት በተለዋዋጭ ፍጥነት የሚሰላው የሞጁሉን የጊዜ አመጣጥ ማለትም፡

a_t=dv/dt.

ለምሳሌ ፍጥነቱ በህጉ v=3t³+ 4t ከተቀየረ አ_t ይሆናል። እኩል ይሁኑ፡

a_t=dv/dt=9t²+ 4.

ፍጥነት እና መደበኛ ማጣደፍ

የመደበኛውን አካል ቀመር aን በግልፅ እንፃፍ፡-

አለን።

aመን=vዱሁ/dt=vዱኒ/dldl/dt=v²/r r_eመን

የት r_eNG ወደ መዞሪያው መሀል የሚያመራ የንጥል ርዝመት ያለው ቬክተር ነው። ይህ አገላለጽ በተንዛዛ ፍጥነት እና በተለመደው ፍጥነት መካከል ያለውን ግንኙነት ይመሰርታል. የኋለኛው የሚወሰነው በሞጁል v በተወሰነ ጊዜ እና በመጠምዘዝ ራዲየስ r.

እንደሆነ እናያለን።

የተለመደ ማጣደፍ የሚከሰተው የፍጥነት ቬክተር ሲቀየር ነው፣ነገር ግን ዜሮ ከሆነይህ ቬክተር አቅጣጫውን ይጠብቃል. ስለ እሴቱ aመን ማውራት ትርጉም ያለው የሚሆነው የትራጀክተሩ ኩርባ የመጨረሻ እሴት ሲሆን ነው።

ከላይ በቀጥተኛ መስመር ሲንቀሳቀሱ ምንም አይነት መፋጠን እንደሌለ አስተውለናል። ነገር ግን፣ በተፈጥሮ ውስጥ፣ አንድ የተወሰነ እሴት ያለው፣ እና a_t=0 ለ |vnji|በሚንቀሳቀስበት ጊዜ የመከታተያ አይነት አለ።=const. ይህ መንገድ ክብ ነው። ለምሳሌ፣ በራሱ ዘንግ ዙሪያ የብረት ዘንግ፣ ካሮሴል ወይም ፕላኔት በቋሚ ድግግሞሽ መዞር የሚከሰተው በቋሚ መደበኛ ፍጥነት a እና በዜሮ ታንጀንቲያል ፍጥነት a_t ነው።.