Mozgás a test az intézkedés alapján a gravitációs: definícióját képletű

Test mozgásának a gravitáció hatására egyik központi témája a dinamikus fizika. Ez a szakasz épül a dinamika a három jogszabályok Newton, tudja, még a hétköznapi iskolás. Próbáljuk megérteni a témát alaposan, és egy cikket, amely részletesen ismerteti az egyes példa segít nekünk, hogy a tanulmány a test mozgásának alatt a gravitációs erő, mint hasznos.

Egy kis történelem

Időtlen idők óta, az emberek kíváncsian figyeli a különböző események zajlanak az életünkben. Az emberiség sokáig nem tudta megérteni az elveket és elrendezése sok rendszer azonban hosszú utat kell felfedezni a világot maga körül vezetett elődeink a tudományos forradalom. Ezekben a napokban, amikor a technológia fejlődik hihetetlen sebességgel, az emberek szinte nem gondolni, hogyan működnek ezek, vagy más mechanizmusok.

Közben őseink mindig is érdekelt talányokban természetes folyamatok és a szerkezet a világ keresi a választ, hogy a legnehezebb kérdés, és nem szűnik meg megtanulni, mégis nem találja a választ. Például a híres tudós Galileo Galilei a 16. században feltenni a kérdést: „Miért a test mindig esik le, hogy mi az az erő vonzza őket a földre?” 1589-ben tett egy kísérletsorozatban amelynek eredményei bizonyították, hogy nagyon értékes. Azt vizsgálták részletesen a törvények a szabadesés különböző szervek, dobott tárgyakat a híres torony Pisa. A törvények, általa vezetett javult, és a képletek részletesebben egy másik híres angol tudós - Sir Isaakom Nyutonom. Hogy tulajdonosa három a törvény, amelynek alapja szinte minden modern fizika.

Az a tény, hogy a törvények a mozgás szervei leírt több mint 500 évvel ezelőtt, amelyek relevánsak a mai napig az, hogy bolygónk ugyanazok a törvények. A modern ember legalább felületesen vizsgálni az alapelveket elrendezése a világon.

Alapfogalmak dinamika és támogatás

Annak érdekében, hogy teljes mértékben megérteni az elveket a mozgalom, akkor először ismerkedjen meg néhány fogalom. Így a legtöbb szükséges elméleti szempontból:

• Kölcsönhatás - hatással van a szervek egymás ellen, amelyben a változás bekövetkezik, vagy az elején, hogy mozgás egymáshoz képest. Négyféle kölcsönhatás: elektromágneses, gyenge, erős és gravitációs.
• Speed - fizikai mennyiség azt a sebességet, amellyel a test mozog. Speed egy vektor, azaz nem csak az értéke, hanem az irányt.
• Gyorsulás - az a mennyiség, amely megmutatja nekünk a változási sebessége sebessége a test egy ideig. Ez is van olyan vektor mennyiség.
• A pályája az utat - egy kanyarban, és néha - egy egyenes vonal, amely kijelöli a test mozgásban van. Egy egységes egyenes vonalú mozgáspályát egybeeshet a elmozdulási értéket.
• Path - út hossza, vagyis annyi, mint a test tartottak egy bizonyos ideig.
• Inerciális vonatkoztatási rendszer - olyan környezetet, amelyben Ön Newton első törvénye, azaz a test megtartja lendületét, azzal a megkötéssel, hogy teljesen hiányoznak a külső erők.

A fenti fogalmak elég hozzáértő rajzolni, vagy benyújtja a feje a testnek mozgásszimulációt alatt a gravitáció hatására.

Mit jelent erő?

Térjünk át a alapkoncepciója a témát. Így a teljesítmény - ez az érték, amelynek értelmében a hatása vagy befolyása egy test egy másik mennyiségileg. A gravitáció - az az erő, amely hat feltétlenül minden test partján vagy annak közelében a bolygónk felszínét. A kérdés: honnan származik ez ugyanaz a hatalom? A válasz abban rejlik, hogy egyetemes tömegvonzás törvénye.

Mi a gravitáció?

Bármely szervezet befolyásolja a gravitációs erő a Földön, ami azt a bizonyos gyorsulás. Gravity mindig függőleges irányban lefelé, hogy a központ a bolygón. Más szóval, a gravitációs erő húzza tárgyak a Föld felé, ezért a dolgok mindig esik le. Kiderült, hogy a gravitációs erő - ez egy speciális esete a gravitációs erő. Newton hozta az egyik legfontosabb képletek megállapító vonzóerő a két szerv között. Úgy néz ki, így: F = G * (m ₁ X m ₂₎ / R ^2.

Mi a nehézségi gyorsulás?

A szervezet, amely megjelent egy bizonyos magasságot, mindig repül le alatt a gravitációs erő. Mozgás a test hatása alatt a gravitáció függőlegesen felfelé és lefelé lehet leírni a egyenletek, ahol az alapvető konstans érték lesz a gyorsulás „g”. Ez az érték határozza meg kizárólag a gravitációs erő, és értéke közelítőleg egyenlő 9,8 m / s ^2. Kiderült, hogy a test öntött magasságból nulla kezdősebességgel, lefelé mozdul el, hogy az érték a gyorsulás „g”.

Mozgás a test alatt a gravitáció: a képlet megoldására

Az alapvető képlet gravitáció megállapítás a következő: F _gravitáció = m x g, ahol m - a tömege a szerv, amelyre az erő hat, és a „g” - szabadesésben gyorsulás (, hogy egyszerűsítse a feladatokat úgy vélik, hogy egyenlő 10 m / s ²⁾ .

Számos képlet használnak megtalálása egy adott ismeretlen a szabad mozgás, a test. Például, annak érdekében, hogy kiszámításához pályaszakaszának a szervezet, meg kell helyettesíteni az ismert értékek ebben a képletben: S = V ₀ X t + a x t ^2/2 (path összegével egyenlő termékek a kezdeti sebesség szorozva az idő és a gyorsulás idején négyzetes, osztva 2).

Az egyenletek leírására függőleges mozgás a test

Mozgás a test hatása alatt a gravitáció függőlegesen az egyenlet, amely az alábbiak szerint: x = x ₀ + V ₀ x t + egy X t ^2/2 használva ez a kifejezés, hogy lehetséges, hogy megtalálják a koordinátáit a test egy ismert időpontban. Szükséges egyszerűen helyettesíteni egy ismert probléma értékek: kiindulási hely, a kezdeti érték (ha a test nem csak megjelent, és tolta egy bizonyos erő) és a gyorsulás, ebben az esetben egyenlő a gyorsulás g.

Ugyanígy megtalálható és test sebessége, amely mozgatja az intézkedés alapján a gravitáció. Az expressziós megtalálására az ismeretlen mennyiségek bármikor: v = v ₀ + g x t (a kezdeti értéke a sebesség lehet egyenlő nullával, akkor a sebesség egyenlő lesz a termék a gravitációs gyorsulás értéke az idő, amelyre a test teszi a mozgás).

A testek mozgását az intézkedés alapján a gravitáció: kihívások és megoldások

Megoldásában számos megoldandó feladat súlyát, javasoljuk a következő terv:

1. Határozza meg maguknak egy kényelmes Inerciarendszer általában történik, hogy válasszon a Földet, mert megfelel sok az ISO.
2. Rajzolj egy kis rajz, vagy kép, amely ábrázolja a fő erők a szervezetben. Mozgás a test alatt a gravitáció hatására feltételezi egy vázlat vagy diagram, amely mutatja azt az irányt, amelyben a test mozog, ha úgy működik, gyorsulás egyenlő g.
3. Ezután válassza ki az irányt, hogy a projekt erők és gyorsulások kapunk.
4. Vedd ismeretlen mennyiségű és meghatározza azok irányát.
5. Végül a fenti képlet segítségével megoldani a problémákat, hogy kiszámítja az összes ismeretlenek helyettesítve az adatokat az egyenletet megtalálni a gyorsulás és a megtett távolság.

Kulcsrakész megoldás egyszerű feladat

Amikor egy ilyen jelenség, mint a test mozgásának hatására a gravitáció, hogy meghatározzák, milyen gyakorlati módja a feladat megoldása nehéz lehet. Azonban számos trükk, melynek segítségével egyszerűen megoldani még a legnehezebb feladat. Tehát, mi magyarázza az élő példa arra, hogyan lehet megoldani ezt vagy azt a problémát. Kezdjük egy könnyű megérteni a problémát.

A test felszabaduló magassága 20 m nélkül kezdősebesség. Határozza meg, hogy mennyi idő alatt éri el a föld felszínén.

A megoldás: ismerjük az utat áthaladni a szervezetben, azt tudjuk, hogy a kezdeti sebesség egyenlő 0. Azt is meg tudja állapítani, hogy a test csak a gravitációs erő aktusok, kiderül, hogy ez a mozgás a test alatt a gravitáció, és ezért ezt a képletet: S = V ₀ X t + a x t ^2/2. Mivel esetünkben a = g, majd miután néhány átalakítások megkapjuk a következő egyenlet: S = g x t ² / 2. Most már csak egyetlen kifejezett időt keresztül ez a képlet, azt találjuk, hogy t ² = 2S / g. Behelyettesítve a ismert érték (ebben az esetben feltételezzük, hogy g = 10 m / s ²⁾ t ² = 2 x 20/10 = 4. Következésképpen, t = 2 s.

Tehát a válasz: a test leesik a földre 2 másodpercig.

Trükk, hogy megoldja a problémát gyorsan, a következő: látható, hogy a test mozgását ismertetnek a következő probléma merül fel az egyik irányban (függőlegesen lefelé). Ez nagyon hasonlít a egyenletesen gyorsuló mozgás, mivel a szervezet nem erő más, mint a gravitációs erő (az erő légellenállás elhanyagolható). Emiatt tudjuk használni a képletet találni könnyű út a egyenletesen gyorsuló mozgás, átadva a képek rajzok elrendezés a testre ható erőket.

Egy példa a nehezebb feladat

Most pedig lássuk hogyan lehet a legjobban megoldani a problémát a test mozgását a gravitáció, ha a test nem mozdul függőlegesen, hanem egy bonyolultabb mozgást.

Például a következő feladat. Néhány tárgy mozgó m tömegű egy ismeretlen gyorsulás lefelé ferde sík, a súrlódási együttható egyenlő k. Határozza meg a gyorsítás értéke az, amely elérhető a mozgás során a test, amikor a hajlási szög α ismert.

Megoldás: Meg kell, hogy kihasználják a terv, amely a fent leírt. Az első csere rajz egy ferde sík testkép és az összes erők rajta. Kiderült, hogy három részből áll: az erő a gravitáció, súrlódás és a padló reakció erő. Úgy néz ki, általános egyenlete, mint eredő erők: F _Friction + N + mg = ma.

A fő eseménye a probléma a feltétele hajlásszöge α. Amikor kiálló erők ox tengelyen és Oy tengellyel, ezt a feltételt kell figyelembe venni, akkor megkapjuk a következő kifejezés: mg x sin α - F _súrlódási = ma (tengely ox) és N - mg x cos α = F _súrlódó (az Oy tengely) .

F _súrlódási könnyen kiszámítani megállapítás a képlet súrlódási erő, akkor k-val egyenlő x mg (súrlódási tényező szorozva a termék a súly és a gravitációs gyorsulás). Miután az összes számítást továbbra is csak az esetben a kapott értékeket a formula, kapunk egy egyszerűsített számítására használt egyenlet a gyorsulási, amely a test mentén mozog a ferde sík.