Биеийн өндрөөс унах хугацааг тооцоол. Биеийн чөлөөт уналт

💖 Танд таалагдаж байна уу?Холбоосыг найзуудтайгаа хуваалцаарай

Чөлөөт уналт гэдэг нь объектын босоо доошоо эсвэл босоо дээш дээш чиглэсэн хөдөлгөөн юм. Энэ бол жигд хурдасгасан хөдөлгөөн боловч түүний онцгой төрөл юм. Энэ хөдөлгөөний хувьд жигд хурдасгасан хөдөлгөөний бүх томьёо, хууль хүчинтэй байна.

Хэрэв бие нь босоо доошоо нисдэг бол хурдатгадаг бөгөөд энэ тохиолдолд хурдны вектор (босоо доош чиглэсэн) хурдатгалын вектортой давхцдаг. Хэрэв бие босоо тэнхлэгт дээшээ нисдэг бол удааширдаг бөгөөд энэ тохиолдолд хурдны вектор (дээш чиглэсэн) нь хурдатгалын чиглэлтэй давхцдаггүй. Чөлөөт уналтын үед хурдатгалын вектор үргэлж босоо доош чиглэсэн байдаг.

Биеийн чөлөөт уналтын үед хурдатгал нь тогтмол утга юм.
Энэ нь ямар ч бие дээшээ доошоо ниссэн ч хурд нь өөрчлөгдөнө гэсэн үг. ГЭХДЭЭ нэг анхааруулгатай бол агаарын эсэргүүцлийн хүчийг үл тоомсорлож болно.

Таталцлын улмаас үүссэн хурдатгалыг ихэвчлэн хурдатгалаас өөр үсгээр тэмдэглэдэг. Гэхдээ таталцлын хурдатгал ба хурдатгал нь ижил физик хэмжигдэхүүн бөгөөд тэдгээр нь ижил физик утгатай. Тэд жигд хурдасгасан хөдөлгөөний томъёонд адилхан оролцдог.

Бие доош нисэх үед (хурдасгах), "-" тэмдэг - бие дээш нисэх үед (удаашрах) томъёонд бид "+" тэмдгийг бичдэг.

Вакуум орчинд хайрга, өд хоёр ижилхэн нисдэг гэдгийг сургуулийн физикийн сурах бичгүүдээс хүн бүр мэддэг. Гэвч цөөхөн хүн яагаад вакуумд янз бүрийн масстай биетүүд нэгэн зэрэг газарддагийг ойлгодог. Тэд вакуум эсвэл агаарт байгаа эсэхээс үл хамааран хэн ч юу гэж хэлэхээс үл хамааран тэдний масс өөр өөр байдаг. Хариулт нь энгийн. Дэлхийн таталцлын талбайн нөлөөгөөр биеийг унах хүч (таталцал) нь эдгээр биетүүдийн хувьд өөр өөр байдаг. Чулууны хувьд энэ нь том (чулуу нь илүү их масстай тул), өдний хувьд бага байдаг. Гэхдээ ямар ч хамаарал байхгүй: хүч их байх тусам хурдатгал их байх болно! Харьцуулъя, бид хүнд шүүгээ, хөнгөн орны дэргэдэх ширээн дээр ижил хүчээр ажилладаг. Энэ хүчний нөлөөн дор орны дэргэдэх ширээ илүү хурдан хөдөлнө. Шүүгээ болон орны дэргэдэх ширээг жигд хөдөлгөхийн тулд шүүгээнд орны дэргэдэх ширээнээс илүү хүчтэй нөлөө үзүүлэх ёстой. Дэлхий ч мөн адил хийдэг. Энэ нь илүү хүнд биеийг хөнгөнөөс илүү их хүчээр татдаг. Мөн эдгээр хүч нь массаас үл хамааран бүгд вакуумд нэгэн зэрэг унадаг байдлаар массын хооронд хуваарилагдсан байдаг.


Шинээр гарч ирж буй агаарын эсэргүүцлийн асуудлыг тусад нь авч үзье. Хоёр ижил хуудас цаас авцгаая. Бид тэдгээрийн аль нэгийг нь үрчийлгэж, тэр үед тэднийг орхих болно. Үрчийсэн навч хурдан газарт унах болно. Энд янз бүрийн уналтын хугацаа нь биеийн жин, таталцлын хүчинтэй холбоогүй, харин агаарын эсэргүүцэлтэй холбоотой юм.


Тодорхой өндрөөс унаж буй биеийг авч үзье hанхны хурдгүйгээр. Хэрэв OU-ийн координатын тэнхлэг дээшээ чиглэж, координатын гарал үүслийг дэлхийн гадаргуутай уялдуулах юм бол бид энэ хөдөлгөөний үндсэн шинж чанарыг олж авна.


Босоо дээш шидэгдсэн бие нь таталцлын хурдатгалын дагуу жигд хөдөлдөг. Энэ тохиолдолд хурд ба хурдатгалын векторууд нь эсрэг чиглэлд чиглэсэн бөгөөд хурдны модуль нь цаг хугацааны явцад буурдаг.



ЧУХАЛ!Биеийн хамгийн дээд өндрөө дээшлүүлж, дараа нь газрын түвшинд унах нь туйлын тэгш хэмтэй хөдөлгөөнүүд (ижил хурдатгалтай, зөвхөн нэг удаашралтай, нөгөө нь хурдассан) тул биеийн буух хурд нь хурдтай тэнцүү байх болно. үүнтэй хамт шидэгдсэн. Энэ тохиолдолд биеийн хамгийн дээд өндөрт гарах хугацаа нь энэ өндрөөс газрын түвшинд унах хугацаатай тэнцүү байх болно. Тиймээс нислэгийн нийт хугацаа нь дээшлэх эсвэл унах хугацаанаас хоёр дахин их байх болно. Өсөх, унах үед ижил түвшинд байгаа биеийн хурд нь мөн адил байх болно.

Чөлөөт уналт гэдэг нь зөвхөн дэлхийн таталцлын нөлөөн дор (таталцлын нөлөөн дор) биетүүдийн хөдөлгөөн юм.

Дэлхийн нөхцөлд биеийн уналтыг нөхцөлт үнэ төлбөргүй гэж үздэг, учир нь Бие агаарт унах үед агаарын эсэргүүцлийн хүч үргэлж байдаг.

Тохиромжтой чөлөөт уналт нь агаарын эсэргүүцэл байхгүй вакуум орчинд л боломжтой бөгөөд масс, нягтрал, хэлбэрээс үл хамааран бүх бие ижил хурдан унадаг, өөрөөр хэлбэл цаг хугацааны аль ч мөчид биетүүд ижил хурд, хурдатгалтай байдаг.

Хэрэв та насос ашиглан агаарыг гаргаж авбал Ньютон хоолойд биетүүдийн хамгийн тохиромжтой чөлөөт уналтыг ажиглаж болно.

Цаашид дүгнэлт хийх, асуудлыг шийдвэрлэхдээ бид агаартай үрэлтийн хүчийг үл тоомсорлож, хуурай газрын нөхцөлд биетүүдийн уналтыг хамгийн тохиромжтой гэж үздэг.

ХҮНДЭЛИЙН ХҮЧНИЙ ХУРДАГЧ

Чөлөөт уналтын үед дэлхийн гадаргууд ойрхон байгаа бүх биетүүд массаас үл хамааран таталцлын хурдатгал гэж нэрлэгддэг ижил хурдатгалыг олж авдаг.
Таталцлын хурдатгалын тэмдэг нь g.

Дэлхий дээрх таталцлын хурдатгал ойролцоогоор тэнцүү байна:
g = 9.81м/с2.

Таталцлын хурдатгал нь үргэлж дэлхийн төв рүү чиглэсэн байдаг.

Дэлхийн гадаргуугийн ойролцоо таталцлын хүчийг тогтмол гэж үздэг тул биеийн чөлөөт уналт нь тогтмол хүчний нөлөөн дор биеийн хөдөлгөөн юм. Тиймээс чөлөөт уналт нь жигд хурдасгасан хөдөлгөөн юм.

Таталцлын вектор ба түүний үүсгэсэн чөлөөт уналтын хурдатгал нь үргэлж ижил чиглэлд чиглэгддэг.

Чөлөөт унасан биед жигд хурдасгасан хөдөлгөөний бүх томъёог хэрэглэнэ.

Биеийн чөлөөт уналтын үеийн хурдны хэмжээ:

биеийн хөдөлгөөн:

Энэ тохиолдолд хурдасгахын оронд А,жигд хурдасгасан хөдөлгөөний томъёонд таталцлын хурдатгалыг оруулсан болно g=9.8м/с2.

Тохиромжтой уналтын нөхцөлд ижил өндрөөс унасан биетүүд дэлхийн гадаргуу дээр хүрч, ижил хурдтай, ижил хугацаанд унах болно.

Тохиромжтой чөлөөт уналтын үед бие нь анхны хурдны хэмжээтэй тэнцэх хурдтайгаар дэлхийд буцаж ирдэг.

Биеийн унасан хугацаа нь шидэгдсэн мөчөөс эхлэн нислэгийн хамгийн өндөр цэг дээр бүрэн зогсох хүртэл дээшээ хөдөлсөн хугацаатай тэнцүү байна.

Зөвхөн дэлхийн туйлуудад бие нь хатуу босоо чиглэлд унадаг. Манай гаригийн бусад бүх цэгүүдэд эргэдэг системд үүсдэг Кариолис хүчний улмаас чөлөөтэй унаж буй биеийн зам зүүн тийш хазайдаг (өөрөөр хэлбэл дэлхийн тэнхлэгийг тойрон эргэх нөлөөнд нөлөөлдөг).


ЧИ МЭДЭХ ҮҮ


БОДИТ НӨХЦӨЛД БИЕИЙН УНАХ ГЭДЭГ ЮУ ВЭ?

Хэрэв та бууг босоо байдлаар дээш харвавал агаарт үзүүлэх үрэлтийн хүчийг харгалзан ямар ч өндрөөс чөлөөтэй унасан сум газар дээр 40 м / с-ээс ихгүй хурдтай болно.

Бодит нөхцөлд агаарын эсрэг үрэлтийн хүч байгаа тул биеийн механик энерги хэсэгчлэн дулааны энерги болж хувирдаг. Үүний үр дүнд биеийн өсөлтийн дээд өндөр нь агааргүй орон зайд хөдөлж байх үеийнхээс бага болж, буух үед траекторийн аль ч цэгт хурд нь өгсөх хурдаас бага болж хувирдаг.

Үрэлтийн үед унаж буй бие нь зөвхөн хөдөлгөөний эхний мөчид g-тэй тэнцүү хурдатгалтай байдаг. Хурд нэмэгдэх тусам хурдатгал буурч, биеийн хөдөлгөөн жигд байх хандлагатай байдаг.



ӨӨРӨӨ ХИЙ

Унаж буй бие бодит нөхцөлд хэрхэн биеэ авч явдаг вэ?

Хуванцар, зузаан картон эсвэл фанераар хийсэн жижиг дискийг ав. Энгийн цааснаас ижил диаметртэй дискийг хайчилж ав. Тэднийг өөр гарт барьж, ижил өндөрт өргөж, нэгэн зэрэг суллана. Хүнд диск нь хөнгөнөөс хурдан унах болно. Унах үед диск тус ​​бүр нь таталцлын хүч ба агаарын эсэргүүцлийн хүч гэсэн хоёр хүчинд нэгэн зэрэг нөлөөлдөг. Уналтын эхэн үед үүссэн таталцлын хүч ба агаарын эсэргүүцлийн хүч нь илүү их масстай биед илүү их байх ба хүнд биеийн хурдатгал илүү их байх болно. Биеийн хурд нэмэгдэхийн хэрээр агаарын эсэргүүцлийн хүч нэмэгдэж, аажмаар таталцлын хүчтэй тэнцүү болдог; унаж буй биетүүд жигд хөдөлж эхэлдэг боловч өөр өөр хурдтайгаар (хүнд бие нь илүү өндөр хурдтай байдаг).
Унаж буй дискний хөдөлгөөнтэй адил өндөр өндрөөс онгоцноос үсрэх үед шүхэрчин унаж буй хөдөлгөөнийг авч үзэж болно.


Хөнгөн цаасан дискийг илүү хүнд хуванцар эсвэл фанер диск дээр байрлуулж, өндөрт өргөж, нэгэн зэрэг суллана. Энэ тохиолдолд тэд нэгэн зэрэг унах болно. Энд агаарын эсэргүүцэл нь зөвхөн хүнд доод дискэнд үйлчилдэг бөгөөд таталцлын хүч нь массаас үл хамааран бие махбодид ижил хурдатгал өгдөг.


БАРАГ ОНИГОО

18-р зуунд амьдарч байсан Парисын физикч Ленорманд ердийн борооны шүхэр авч, хигээсийн үзүүрийг бэхлээд байшингийн дээвэр дээрээс үсэрчээ. Дараа нь амжилтдаа урамшиж, зэгсэн суудалтай тусгай шүхэр хийж, Монпелье хотын цамхаг дээрээс ухасхийн буув. Доод талд нь түүнийг урам зоригтой үзэгчид хүрээлсэн байв. Таны шүхрийн нэр юу вэ? Шүхэр! - гэж Ленорманд хариулав (энэ үгийг франц хэлнээс шууд орчуулах нь "уналтын эсрэг").


СОНИРХОЛТОЙ

Хэрэв та дэлхийг өрөмдөж, тэнд чулуу шидвэл чулуу юу болох вэ?
Чулуу унаж, замын дундах хамгийн дээд хурдыг авч, дараа нь инерцээр цааш нисч, дэлхийн эсрэг талд хүрэх бөгөөд эцсийн хурд нь анхныхтай тэнцүү байх болно. Дэлхийн доторх чөлөөт уналтын хурдатгал нь дэлхийн төв хүртэлх зайтай пропорциональ байна. Чулуу нь Хукийн хуулийн дагуу пүршний жин шиг хөдөлнө. Хэрэв чулууны анхны хурд нь тэг байвал босоо ам дахь чулууны хэлбэлзлийн хугацаа нь шулуун босоо амыг хэрхэн ухаж байгаагаас үл хамааран дэлхийн гадаргын ойролцоох хиймэл дагуулын эргэлтийн хугацаатай тэнцүү байна: төвөөр дамжин. Дэлхийн эсвэл дурын хөвчний дагуу.

Дээврээс унасан өд, хуванцар сав, зоос зэрэг газарт хүрнэ гэж бодож байна уу? Та энэ туршилтыг хийж, зоос түрүүлж, лонх дараа нь бууж, өд нь агаарт удаан унжиж, гэнэт сэвшээ салхинд аваачиж аваад газарт ч хүрэхгүй байх боломжтой эсэхийг шалгаарай.

Чөлөөт унаж буй бие үнэхээр тийм чөлөөтэй гэж үү?

Үүний дагуу биетүүдийн чөлөөт уналт нь ямар ч дүрэмд захирагддаггүй бөгөөд бүх объектууд өөр өөрийн замаар газарт унадаг гэж бид дүгнэж байна. Энд тэдний хэлснээр үлгэр дуусч байгаа боловч зарим физикчид үүн дээр суурилаагүй бөгөөд биеийн чөлөөт уналт нь агаарын эсэргүүцлийн хүчинд нөлөөлж болзошгүй тул ийм туршилтын үр дүнг эцсийн гэж үзэх боломжгүй гэж үзжээ.

Тэд урт шилэн хоолой авч, дотор нь өд, үрэл, модон таглаа, зоос хийжээ. Дараа нь хоолойг нь таглаад, агаарыг нь шахаж, доош нь эргүүлэв. Тэгээд үнэхээр итгэмээргүй зүйлсийг нээсэн.

Бүх объектууд хоолойгоор хамтдаа нисч, нэгэн зэрэг газарджээ. Удаан хугацааны турш тэд инээж, хошигнож, гуурсыг эргүүлж, гайхшруулж, агаарын эсэргүүцлийн хүч байхгүй үед бүх зүйл газарт адилхан унадаг гэдгийг гэнэт мэдэв.

Түүгээр ч барахгүй өөр нэг гайхалтай зүйл бол чөлөөт уналтын үед бүх объект хурдатгалтай хөдөлдөг явдал юм. Мэдээжийн хэрэг, энэ хурдатгал юутай тэнцүү болохыг олж мэдэх хүсэл байсан.

Дараа нь тусгай гэрэл зургуудыг ашиглан агаарын эсэргүүцэл байхгүй үед чөлөөтэй унаж буй биеийн байрлалыг өөр өөр цаг үед хэмжиж, уналтын хурдатгалын хэмжээ бүх тохиолдолд ижил байгааг тогтоожээ. Энэ нь ойролцоогоор 9.8 м/с^2 байна.

Чөлөөт уналтыг хурдасгах: мөн чанар ба томъёо

Энэ утга нь ямар ч масс, хэлбэр, хэмжээтэй биеийн хувьд ижил байна. Энэ хэмжигдэхүүнийг таталцлын хурдатгал гэж нэрлэдэг байсан бөгөөд үүнийг тэмдэглэхийн тулд тусдаа үсэг, Латин цагаан толгойн g (zhe) үсэг хуваарилагдсан.

g нь үргэлж 9.8 м/с^2-тэй тэнцүү байна. Хатуухан хэлэхэд аравтын бутархай илүү олон байдаг ч ихэнх тооцооллын хувьд энэ ойролцоолсон тоо хангалттай байдаг. Илүү нарийвчлалтай тооцоолол хийх шаардлагатай бол илүү нарийвчлалтай утгыг харгалзан үзнэ.

Биеийн чөлөөт уналтыг бусад жигд хурдасгасан хөдөлгөөний адил хурд ба шилжилтийн томъёогоор тодорхойлно.

v=a*t, ба s=((v^2) - (v_0^2)) / 2*a эсвэл s= a*(t^2) / 2, хэрэв биеийн анхны хурд тэг бол зөвхөн хурдатгалын а утгын оронд g утгыг авна. Дараа нь томъёонууд дараах хэлбэртэй байна.

v = g*t , s =((v^2)-(v_0^2))/2*g эсвэл s = g*(t^2)/2 (хэрэв v_0 = 0 бол) тус тус

Энд v - эцсийн хурд, v_0 - анхны хурд, s - шилжилт, t - цаг, g - чөлөөт уналтын хурдатгал.

Аливаа биетийн чөлөөт уналт яг ийм байдлаар тохиолддог гэсэн дүгнэлт нь өдөр тутмын туршлагаас харахад утгагүй мэт санагддаг. Гэвч үнэн хэрэгтээ бүх зүйл зөв, логик юм. Унаж буй олон биетийн хувьд өчүүхэн мэт санагдах агаарын эсэргүүцэл нь мэдэгдэхүйц болж хувирдаг бөгөөд ингэснээр тэдний уналтыг ихээхэн удаашруулдаг.

Чөлөөт уналт- Энэ бол зөвхөн таталцлын нөлөөгөөр биеийн хөдөлгөөн юм.

Таталцлын хүчнээс гадна агаарт унаж буй бие нь агаарын эсэргүүцлийн хүчинд нөлөөлдөг тул ийм хөдөлгөөн нь чөлөөт уналт биш юм. Чөлөөт уналт нь вакуум дахь биетүүдийн уналт юм.

Таталцлын нөлөөгөөр биед үзүүлэх хурдатгал гэж нэрлэдэг чөлөөт уналтын хурдатгал. Энэ нь чөлөөтэй унаж буй биеийн хурд нэгж хугацаанд хэр их өөрчлөгдөж байгааг харуулдаг.

Чөлөөт уналтын хурдатгал нь босоо чиглэлд доошоо чиглэнэ.

Галилео Галилей үүсгэн байгуулсан ( Галилейгийн хууль): ижил хурдатгалтай эсэргүүцлийн хүч байхгүй үед бүх бие нь таталцлын нөлөөн дор дэлхийн гадаргуу дээр унадаг. таталцлын хурдатгал нь биеийн массаас хамаардаггүй.

Та үүнийг Ньютон хоолой эсвэл стробоскопийн аргаар шалгаж болно.

Ньютон хоолой нь 1 м орчим урттай шилэн хоолой бөгөөд нэг төгсгөл нь битүүмжлэгдсэн, нөгөө тал нь хавхлагаар тоноглогдсон байдаг (Зураг 25).

Зураг.25

Хоолойд үрэл, үйсэн, шувууны өд гэх мэт гурван өөр зүйлийг байрлуулъя. Дараа нь хоолойг хурдан эргүүлнэ. Гурван бие нь хоолойн ёроолд унах боловч өөр өөр цагт: эхлээд үрэл, дараа нь үйсэн, эцэст нь өд. Гэхдээ хоолойд агаар байх үед бие нь ингэж унадаг (Зураг 25, а). Агаарыг шахаж, хоолойг дахин эргүүлэхэд бид бүх гурван бие нэгэн зэрэг унахыг харах болно (Зураг 25, b).

Газрын нөхцөлд g нь тухайн газрын газарзүйн өргөрөгөөс хамаарна.

Энэ нь туйлын хамгийн их утга g=9.81 м/с 2, экваторын хамгийн бага нь g=9.75 м/с 2 байна. Үүний шалтгаанууд:

1) тэнхлэгээ тойрон дэлхийн өдөр тутмын эргэлт;

2) дэлхийн бөмбөрцөг хэлбэрээс хазайх;

3) шороон чулуулгийн нягтын нэг төрлийн бус тархалт.

Чөлөөт уналтын хурдатгал нь гаригийн гадаргуугаас дээш биеийн өндөр h-ээс хамаарна. Хэрэв бид гаригийн эргэлтийг үл тоомсорловол дараахь томъёогоор тооцоолж болно.

Хаана Г- таталцлын тогтмол, М- гаригийн масс, Р- гаригийн радиус.

Сүүлчийн томъёоноос харахад гаригийн гадаргуугаас дээш биеийн өндөр нэмэгдэх тусам чөлөөт уналтын хурдатгал буурдаг. Хэрэв бид гаригийн эргэлтийг үл тоомсорловол R радиустай гаригийн гадаргуу дээр

Үүнийг тодорхойлохын тулд та жигд хурдасгасан хөдөлгөөний томъёог ашиглаж болно.

хурдны тэгшитгэл:

Биеийн чөлөөт уналтыг тодорхойлсон кинематик тэгшитгэл: ,

эсвэл тэнхлэгт проекцоор .

Босоо тэнхлэгт шидэгдсэн биеийн хөдөлгөөн

Чөлөөт унаж буй бие нь шулуун эсвэл муруй замаар хөдөлж болно. Энэ нь анхны нөхцөл байдлаас хамаарна. Үүнийг илүү дэлгэрэнгүй авч үзье.

Анхны хурдгүйгээр чөлөөт уналт ( =0) (Зураг 26).

Сонгосон координатын системийн тусламжтайгаар биеийн хөдөлгөөнийг тэгшитгэлээр тодорхойлно. .

Сүүлчийн томъёоноос та бие h өндрөөс унах цагийг олж болно.

Хурдны томъёонд олсон цагийг орлуулснаар унасан агшин дахь биеийн хурдны модулийг олж авна: .

Босоо дээш шидэгдсэн биеийн хөдөлгөөн анхны хурдтай (Зураг 27)

Зураг.26 Зураг.27

Биеийн хөдөлгөөнийг дараахь томъёогоор тодорхойлно.

Хурдны тэгшитгэлээс харахад бие жигд аажмаар дээшээ хөдөлж, хамгийн дээд өндөрт хүрч, дараа нь доошоо жигд хурдасгаж байгааг харж болно. y=hmax үед хурд ба тухайн мөчид бие y=0 анхны байрлалд хүрч байгааг харгалзан үзвэл бид дараахь зүйлийг олж болно.

Биеийг хамгийн их өндөрт өргөх цаг;

Биеийн өргөх хамгийн өндөр өндөр;

Биеийн нислэгийн хугацаа;

Биеийн анхны байрлалдаа хүрэх үеийн хурдны төсөөлөл.

Хэвтээ байдлаар шидсэн биеийн хөдөлгөөн

Хэрэв хурд нь босоо чиглэлд чиглээгүй бол биеийн хөдөлгөөн муруй хэлбэртэй болно.

h өндрөөс хурдтайгаар хэвтээ шидэгдсэн биеийн хөдөлгөөнийг авч үзье (Зураг 28). Бид агаарын эсэргүүцлийг үл тоомсорлох болно. Хөдөлгөөнийг дүрслэхийн тулд Ox ба Oy гэсэн хоёр координатын тэнхлэгийг сонгох шаардлагатай. Координатын гарал үүсэл нь биеийн анхны байрлалтай нийцдэг. 28-р зургаас харахад , , , .

Зураг.28

Дараа нь биеийн хөдөлгөөнийг тэгшитгэлээр тодорхойлно.

Эдгээр томъёоны дүн шинжилгээ нь хэвтээ чиглэлд биеийн хурд өөрчлөгдөөгүй хэвээр байгааг харуулж байна, өөрөөр хэлбэл. бие нь жигд хөдөлдөг. Босоо чиглэлд бие нь g хурдатгалтай жигд хөдөлдөг, i.e. яг л анхны хурдгүйгээр чөлөөтэй унаж буй биетэй адил. Замын тэгшитгэлийг олцгооё. Үүнийг хийхийн тулд (3) тэгшитгэлээс бид цагийг олно

Зааварчилгаа

Биеийн унасан өндрийг SI нэгж - метр болгон хөрвүүлнэ. Чөлөөт уналтын хурдатгалыг энэ системийн нэгж болгон хөрвүүлсэн лавлах номонд өгсөн болно - тоолуурыг секундээр хуваасан. Дунд бүсэд байгаа дэлхийн хувьд 9.81 м/с 2 байна. Зарим асуудлын нөхцөлд бусад гаригуудыг зааж өгсөн болно, жишээлбэл, Сар (1.62 м/с2), Ангараг (3.86 м/с2). Анхны хэмжигдэхүүнийг хоёуланг нь SI нэгжээр өгөхөд үр дүн нь ижил системийн нэгжээр - секунд болно. Хэрэв нөхцөл байдал нь биеийн жинг илтгэж байвал үүнийг үл тоомсорло. Энэ мэдээлэл энд шаардлагагүй тул та хэр сайн мэддэгээ шалгахын тулд үүнийг иш татсан болно.

Унахын тулд өндрийг хоёроор үржүүлж, таталцлын хурдатгалд хувааж, үр дүнгийн квадрат язгуурыг авна.

t=√(2ц/г), энд t цаг хугацаа, s; h - өндөр, м; g - чөлөөт уналтын хурдатгал, м/с 2 .

Даалгавар нь нэмэлт мэдээлэл, жишээлбэл, бие нь газарт хүрэх үед эсвэл түүнээс тодорхой өндөрт ямар хурдтай байсан тухай мэдээллийг хайж олох шаардлагатай байж магадгүй юм. Ерөнхийдөө хурдыг дараах байдлаар тооцоол.

Энд шинэ хувьсагчдыг танилцуулж байна: v - хурд, м/с ба y - өндөр, та биеийн унах хурдыг мэдэхийг хүсч байна, м. h = y үед (өөрөөр хэлбэл, эхний мөчид) байх нь тодорхой байна. уналт) хурд нь тэг бөгөөд y = 0 үед (бие зогсохын өмнөхөн газарт хүрэх үед) томъёог хялбаршуулж болно.

Газарт хүрч, бие нь зогссоны дараа түүний уналтын хурд дахин тэгтэй тэнцүү байна (мэдээжийн хэрэг буцаад үсрэхээс бусад тохиолдолд).

Чөлөөт уналт дууссаны дараа цохилтын хүчийг багасгахын тулд шүхэр ашигладаг. Эхний үед уналт нь чөлөөтэй бөгөөд дээрх тэгшитгэлийн дагуу явагддаг. Дараа нь шүхэр нээгдэж, агаарын эсэргүүцлийн улмаас жигд удаашрал үүсдэг бөгөөд үүнийг одоо үл тоомсорлож болохгүй. Дээрх тэгшитгэлд тодорхойлсон загварууд цаашид хэрэгжихээ больж, өндөр нь аажмаар буурдаг.

АнгарагНарнаас хол зайгаараа дөрөвт, нарны аймгийн гаригуудын хэмжээгээр долоод ордог. Энэ нь эртний Ромын дайны бурхны хүндэтгэлд нэрээ авчээ. Заримдаа Ангарагулаан гариг ​​гэж нэрлэдэг: гадаргын улаавтар өнгийг хөрсөн дэх төмрийн ислээр өгдөг.

Танд хэрэгтэй болно

  • Сонирхогчдын дуран эсвэл хүчирхэг дуран

Зааварчилгаа

Дэлхий ба хоорондын сөргөлдөөн АнгарагА
Дэлхий яг нар ба хоёрын хооронд байх үед Ангарагом, өөрөөр хэлбэл хамгийн багадаа 55.75 сая км зайд энэ харьцааг сөрөг хүчин гэж нэрлэдэг. Үүний зэрэгцээ АнгарагНарны эсрэг чиглэлд байна. Ийм сөргөлдөөн дэлхийн янз бүрийн хэсэгт 26 сар тутамд давтагддаг АнгарагА. Эдгээр нь сонирхогчдын дурангаар улаан өнгийг ажиглахад хамгийн таатай үе юм. 15-17 жилд нэг удаа их хэмжээний сөргөлдөөн үүсдэг: хол зайд Ангараг a хамгийн бага бөгөөд өөрөө хамгийн их өнцгийн хэмжээ, гэрэл гэгээтэй хэмжээнд хүрдэг. Хамгийн сүүлд 2010 оны 1-р сарын 29-нд болсон томоохон сөргөлдөөн. Дараагийнх нь 2018 оны 7-р сарын 27-ны өдөр болно.

Ажиглалтын нөхцөл
Хэрэв танд сонирхогчийн дуран байгаа бол хайх хэрэгтэй Ангарагмөргөлдөөн дээр тэнгэрт. Гадаргуугийн нарийвчилсан мэдээллийг гаригийн өнцгийн диаметр хамгийн дээд хэмжээнд хүрсэн үед л ажиглах боломжтой. Сонирхогчдын том дуран нь гаригийн гадаргуу, туйлын тагны улирлын хувьсал зэрэг олон сонирхолтой нарийн ширийн зүйлийг харуулдаг. Ангарагмөн Ангарагийн шороон шуурганы шинж тэмдэг. Жижиг телескопоор та гаригийн гадаргуу дээрх "хар толбо"-ыг харж болно. Та мөн туйлын малгайг харж болно, гэхдээ зөвхөн их сөргөлдөөний үед л. Ажиглалтын туршлага, агаар мандлын нөхцөл байдлаас ихээхэн хамаардаг. Тиймээс, ажиглалтын туршлага их байх тусам телескоп нь "барьж авах" хувьд бага байх болно. Ангарагболон түүний гадаргуугийн дэлгэрэнгүй мэдээлэл. Туршлага дутмаг нь үргэлж үнэтэй, хүчирхэг телескопоор нөхөгддөггүй.

Хаана харах вэ
орой болон Ангарагулаан улбар шар өнгийн гэрэлд, шөнө дунд шар өнгөөр ​​харагдана. 2011 онд Ангараг 11-р сарын эцэс хүртэл тэнгэрт ажиглагдаж болно. 8-р сар хүртэл энэ гараг хойд тэнгэрт орших Ихрийн ордонд байдаг. ХАМТ АнгарагХавдар одны ордонд харагддаг. Энэ нь Арслан, Ихрийн ордны хооронд байрладаг.

тэмдэглэл

Хэрэв ажиглалтын туршлага бага бол та эсэргүүцэх хугацааг хүлээх хэрэгтэй.

Эх сурвалжууд:

  • 2019 онд Ангараг
  • 2019 онд дурангаар Ангараг гараг

олохын тулд хурдатгал үнэгүй унадаг, тодорхой өндрөөс нэлээд хүнд биеийг, болж өгвөл металлыг унагаж, цагийг тэмдэглэ унадаг, дараа нь тооцоолохдоо томъёог ашиглана уу хурдатгал үнэгүй унадаг. Эсвэл мэдэгдэж буй масстай биед үйлчлэх таталцлын хүчийг хэмжиж, хүчний утгыг энэ массаар хуваана. Та математикийн дүүжин ашиглаж болно.

Танд хэрэгтэй болно

  • электрон болон ердийн секундомер, металл бие, жин, динамометр, математикийн дүүжин.

Зааварчилгаа

Хурдатгал олох үнэгүй унадагчөлөөтэй унаж буй бие Металл биеийг аваад зарим дээр нь хаалтанд хавсаргаж, та тэр даруй метрээр хэмжинэ. Доорх тусгай платформыг зогсоо. Хаалт ба платформыг цахим секундомерт холбоно. Өндөр нь эсэргүүцэлд хүрэх боломжтой байхаар сонгогдох ёстой. 2-оос 4 м-ийн өндрийг сонгохыг зөвлөж байна.Үүний дараа биеийг хаалтаас салгаж, үр дүнд нь чөлөөтэй унаж эхэлнэ. Тавцан дээр хүрсний дараа секундомер цагийг тэмдэглэнэ унадаг V . Үүний дараа өндрийн утгыг авсан хугацааны утгад хувааж, үр дүнг 2-оор үржүүлнэ. Хурдатгалын утгыг авна. үнэгүй унадагм/с2.

Хурдатгал олох үнэгүй унадагхүчээр Биеийн жинг килограммаар өндөр нарийвчлалтайгаар хэмжинэ. Дараа нь динамометр аваад энэ биеийг дээр нь өлгө. Гэхдээ энэ нь таталцлын үнэ цэнийг Ньютоноор харуулах болно. Дараа нь таталцлын утгыг биеийн жинд хуваа. Үүний үр дүнд та авах болно хурдатгал үнэгүй унадаг.

Хурдатгал олох үнэгүй унадагматематикийн нэгийг ашиглах Математикийн дүүжин (хангалттай урт утас дээр дүүжлэгдсэн бие) аваад утсыг метрээр хэмжиж, хэлбэлзэлтэй болгоно. Секундомерыг асаагаад тодорхой тооны чичиргээг тоолж, тэдгээрийн үүссэн хугацааг секундээр тэмдэглэ. Үүний дараа хэлбэлзлийн тоог секундээр хувааж, үүссэн тоог хоёр дахь хүртэл нэмэгдүүлнэ. Дараа нь дүүжингийн урт ба 39.48 тоогоор үржүүлнэ. Үүний үр дүнд бид авдаг хурдатгал үнэгүй унадаг.

Тодорхойлохын тулд хүч чадал эсэргүүцэл агаархүндийн хүчний нөлөөн дор бие нь жигд, шугаман хөдөлж эхлэх нөхцлийг бүрдүүлэх. Таталцлын утгыг тооцоол, энэ нь агаарын эсэргүүцлийн хүчтэй тэнцүү байх болно. Хэрэв бие нь агаарт хөдөлж, хурдаа нэмэгдүүлбэл түүний эсэргүүцлийн хүчийг Ньютоны хуулиудын дагуу, мөн агаарын эсэргүүцлийн хүчийг механик энерги хадгалах хууль, аэродинамикийн тусгай томъёоноос олж болно.

найзууддаа хэл