Kawm kev siv tshuab tshuab, physics siv ntau qhov ntau los piav txog nws cov yam ntxwv ntau. Nws tseem yog qhov tsim nyog rau kev siv tswv yim ntawm cov txiaj ntsig tau txais. Hauv tsab xov xwm, peb yuav xav txog dab tsi acceleration yog dab tsi thiab cov qauv yuav tsum tau siv los xam nws.
Kev txiav txim tus nqi los ntawm kev nrawm
Cia peb pib qhia cov lus nug ntawm qhov kev nrawm yog li cas, los ntawm kev sau cov lej lej uas ua raws los ntawm lub ntsiab lus ntawm tus nqi no. Cov lus zoo li no:
a¯=dv¯ / dt
Raws li qhov sib npaug, qhov no yog tus yam ntxwv uas tus lej txiav txim siab sai npaum li cas ntawm lub cev hloov pauv hauv lub sijhawm. Txij li thaum tom kawg yog vector kom muaj nuj nqis, acceleration characterizes nws tiav kev hloov (modulus thiab kev taw qhia).
Cia peb saib kom ze. Yog hais tias qhov ceev yog qhia tangentially mus rau lub trajectory ntawm lub point nyob rau hauv kev kawm, ces lub acceleration vector qhia nyob rau hauv cov kev taw qhia ntawm nws cov kev hloov nyob rau hauv lub sij hawm xaiv.
Nws yooj yim siv cov ntawv sau sib luag yog tias paub txog qhov ua haujlwmv(t). Tom qab ntawd nws txaus los nrhiav nws cov txiaj ntsig nrog rau lub sijhawm. Tom qab ntawd koj tuaj yeem siv nws kom tau txais txoj haujlwm a(t).
Acceleration and Newton's law
Tam sim no cia saib seb qhov nrawm thiab lub zog yog dab tsi thiab lawv cuam tshuam li cas. Yog xav paub ntxiv, koj yuav tsum sau Newton txoj cai thib ob hauv daim ntawv ib txwm rau txhua tus:
F¯=ma¯
Qhov kev qhia no txhais tau hais tias qhov kev nrawm a¯ tsuas yog tshwm sim thaum lub cev ntawm pawg m txav, thaum nws cuam tshuam los ntawm lub zog tsis yog xoom F¯. Cia peb xav txog ntxiv. Txij li thaum m, uas nyob rau hauv cov ntaub ntawv no yog ib tug yam ntxwv ntawm inertia, yog ib tug scalar kom muaj nuj nqis, lub zog thiab acceleration yog qhia nyob rau hauv tib txoj kev. Qhov tseeb, huab hwm coj tsuas yog coefficient uas txuas lawv.
Kev nkag siab cov qauv sau hauv kev xyaum yog ib qho yooj yim. Yog tias lub zog ntawm 1 N ua rau lub cev nrog qhov hnyav ntawm 1 kg, tom qab ntawd txhua thib ob tom qab pib txav, lub cev yuav nce nws qhov nrawm ntawm 1 m / s, uas yog, nws qhov nrawm yuav sib npaug li 1 m. /s2.
Cov qauv muab rau hauv kab lus no yog qhov tseem ceeb rau kev daws teeb meem ntau yam ntawm cov tshuab txav ntawm lub cev hauv qhov chaw, suav nrog kev txav ntawm kev sib hloov. Hauv qhov kawg, ib qho analogue ntawm Newton txoj cai thib ob yog siv, uas yog hu ua "moment equation".
Txoj cai ntawm kev nqus dej thoob ntiaj teb
Peb tau pom saum toj no tias qhov nrawm ntawm lub cev tshwm sim vim yog kev ua ntawm sab nraud quab yuam. Ib qho ntawm lawv yog kev sib cuam tshuam ntawm gravitational. Nws ua haujlwm kiag li ntawm ib qho twgCov khoom tiag tiag, txawm li cas los xij, nws tshwm sim nws tus kheej nkaus xwb ntawm lub cosmic scale, thaum lub cev loj heev (planets, hnub qub, galaxies).
Nyob rau hauv lub xyoo pua 17th, Isaac Newton, soj ntsuam ib tug lossis loj tus naj npawb ntawm cov kev soj ntsuam soj ntsuam ntawm lub cosmic lub cev, tuaj mus rau cov nram qab no lej qhia rau kev qhia rau kev sib cuam tshuam quab yuam F ntawm lub cev nrog masses m 1thiab m 2 uas sib nrug:
F=Gm1 m2 / r2
G yog qhov gravitational tas li.
Force F nyob rau hauv peb lub ntiaj teb hu ua lub zog ntawm lub ntiajteb txawj nqus. Cov mis rau nws tuaj yeem tau los ntawm kev suav cov nqi hauv qab no:
g=GM / R2
Qhov twg M thiab R yog qhov loj thiab lub vojvoog ntawm lub ntiaj teb, raws li. Yog tias peb hloov cov nqi no, peb tau txais g=9.81 m/s2. Raws li qhov loj me, peb tau txais tus nqi hu ua dawb lub caij nplooj zeeg acceleration. Peb kawm txog qhov teeb meem ntxiv.
Paub qhov acceleration ntawm lub caij nplooj zeeg g yog, peb tuaj yeem sau tus qauv rau lub ntiajteb txawj nqus:
F=mg
Cov lus qhia no tau rov hais dua Newton txoj cai thib ob, tab sis tsis yog kev nrawm nrawm a, tus nqi g, uas yog qhov tsis tu ncua rau peb ntiaj chaw, yog siv ntawm no.
Thaum lub cev so ntawm qhov chaw, nws tawm dag zog rau ntawm qhov chaw. Lub siab no hu ua lub cev hnyav. Kom paub meej, nws yog qhov hnyav, thiab tsis yog qhov hnyav ntawm lub cev, uas peb ntsuas thaum twgpeb tau txais ntawm cov nplai. Cov mis rau nws qhov kev txiav txim siab tsis meej pem raws li Newton txoj cai thib peb thiab tau sau ua:
P=mg
Kev sib hloov thiab nrawm
Kev sib hloov ntawm lub cev ntawm lub cev nruj yog piav qhia los ntawm lwm cov kinematic ntau dua li kev txhais lus txav. Ib tug ntawm lawv yog angular acceleration. Nws txhais li cas hauv physics? Cov lus hauv qab no yuav teb lo lus nug no:
α=dω / dt
Zoo li linear acceleration, angular acceleration characterizes a change, only not of speed, but of a similar angular characteristic ω. Tus nqi ntawm ω yog ntsuas nyob rau hauv radians ib ob (rad/s), yog li α yog xam nyob rau hauv rad/s2.
Yog hais tias linear acceleration tshwm sim vim qhov kev txiav txim ntawm lub zog, ces angular acceleration tshwm sim vim nws lub zog. Qhov tseeb no tau tshwm sim hauv qhov sib npaug ntawm lub sijhawm:
M=Iα
Qhov twg M thiab kuv yog lub sijhawm ntawm lub zog thiab lub sijhawm ntawm inertia, feem.
Task
Tau paub cov lus nug ntawm qhov nrawm yog dab tsi, peb yuav daws qhov teeb meem ntawm kev sib sau ua ke ntawm cov khoom txiav txim siab.
Nws paub tias lub tsheb tau nce nws qhov ceev ntawm 20 txog 80 km / h hauv 20 vib nas this. Nws acceleration yog dab tsi?
Thawj peb hloov km/h rau m/s, peb tau:
20 km/h=201,000 / 3,600=5.556 m/s
80 km/h=801,000 / 3,600=22.222 m/s
Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, es tsis txhob ntawm qhov sib txawv, qhov sib txawv ntawm qhov ceev yuav tsum tau hloov mus rau hauv cov qauv los txiav txim qhov acceleration, uas yog:
a=(v2-v1) / t
Hloov ob qhov nrawm thiab lub sijhawm ua kom nrawm rau hauv kev sib npaug, peb tau txais cov lus teb: ≈ 0.83 m/s 2. Qhov kev nrawm no hu ua qhov nruab nrab.
