Dikey olarak yukarı doğru fırlatılan bir maksimum kaldırma yüksekliği için formül. Dikey olarak yukarı doğru atılan bir cismin hareketi

Sorular.

1. Yerçekimi, çıkış sırasında fırlatılan vücuda etki ediyor mu?

Yerçekimi kuvveti, fırlatılıp atılmadığına bakılmaksızın tüm bedenlere etki eder.

2. Fırlatılan bir cisim sürtünme olmadan hangi ivmeyle hareket eder? Vücudun hareket hızı nasıl değişir?

3. Hava direncinin ihmal edilebileceği bir durumda yukarıya fırlatılan gövdenin maksimum yüksekliğini ne belirler?

Kaldırma yüksekliği, başlangıç \u200b\u200bhızına bağlıdır. (Hesaplamalar için önceki soruya bakın).

4. Bir cismin anlık hızının vektörlerinin izdüşümlerinin ve bu cismin yukarı doğru serbest hareketi sırasında yerçekiminin ivmesinin işaretleri hakkında ne söylenebilir?

Vücudun yukarı doğru serbest hareketi ile hız ve ivme vektörlerinin izdüşümlerinin işaretleri zıttır.

5. Şekil 30'da gösterilen deneyler nasıldı ve bunlardan hangi sonuç çıkar?

Deneylerin bir açıklaması için bkz. Sayfa 58-59. Sonuç: Sadece yerçekimi vücuda etki ederse, ağırlığı sıfırdır, yani. ağırlıksız bir durumda.

Egzersizler.

1. Tenis topu, 9,8 m / s'lik bir başlangıç \u200b\u200bhızıyla dikey olarak yukarı doğru fırlatılır. Yükselen topun hızı ne kadar süre sonra sıfıra düşecek? Top, atış yerinden hangi hareketi yapacak?

Zaten bildiğimiz gibi, yerçekimi kuvveti Dünya'nın yüzeyinde ve yakınında bulunan tüm bedenlere etki eder. Dinlenme veya hareket halinde olmaları önemli değil.

Bir cisim Dünya'ya serbestçe düşerse, o zaman tekdüze hızlanmış hareket gerçekleştirecek ve hız vektörü ve serbest düşüş ivme vektörü birbiriyle birlikte yönlendirileceğinden hız sürekli artacaktır.

Dikey yukarı hareketin özü

Ama bir vücudu dikey olarak yukarı doğru atarsan, ve aynı zamanda hava direncinin olmadığını varsayarsak, yerçekimi kuvvetinin neden olduğu yerçekimi ivmesi ile tekdüze ivmeli hareket gerçekleştirdiğini varsayabiliriz. Sadece bu durumda, atış sırasında vücuda verdiğimiz hız yukarı doğru, serbest düşüşün ivmesi aşağıya doğru yönlendirilecek, yani ters yönde birbirlerine doğru yönlendirilecekler. Bu nedenle hız kademeli olarak azalacaktır.

Bir süre sonra hızın sıfıra eşit olacağı an gelecektir. Bu anda vücut maksimum yüksekliğine ulaşacak ve bir an duracaktır. Açıktır ki, vücuda verdiğimiz ilk hız ne kadar büyükse, durduğu anda yükseklik o kadar yükselecektir.

  • Dahası, vücut yerçekimi etkisi altında eşit bir şekilde düşmeye başlayacaktır.

Problemler nasıl çözülür

Vücudun yukarı doğru hareketinde hava direnci ve diğer kuvvetlerin hesaba katılmadığı, ancak vücuda yalnızca yerçekiminin etki ettiğine inanılan problemlerle karşılaştığınızda, hareket düzgün bir şekilde hızlandığından, aynı formüller doğrusal olarak tekdüze olarak hızlandırılmış olarak uygulanabilir. başlangıç \u200b\u200bhızı V0 ile hareket.

Bu durumda ivme ekseni cismin serbest düşme ivmesi olduğundan, ax gx ile değiştirilir.

  • Vx \u003d V0x + gx * t,
  • Sx \u003d V (0x) * t + (gx * t ^ 2) / 2.

Yukarı hareket ederken, serbest düşme ivme vektörünün aşağı doğru yönlendirildiği ve hız vektörünün yukarı doğru olduğu, yani ters yönde yönlendirildikleri ve bu nedenle projeksiyonlarının farklı işaretlere sahip olacağı akılda tutulmalıdır.

Örneğin, Öküz Ekseni yukarı doğru yönlendirilirse, hız vektörünün yukarı doğru hareket ederken izdüşümü pozitif olur ve serbest düşüş ivmesinin izdüşümü negatif olur. Formüllere değerler yerleştirirken bu dikkate alınmalıdır, aksi takdirde tamamen yanlış bir sonuç alırsınız.

1588. Emrinde bir kronometre, bir çelik bilye ve 3 m yüksekliğe kadar bir ölçek bulunan yerçekiminin ivmesi nasıl belirlenir?

1589. İçine serbestçe düşen bir taş, düşüşün başlamasından 2 saniye sonra dibe ulaşırsa, madenin derinliği nedir?

1590. Ostankino TV kulesinin yüksekliği 532 m, en yüksek noktasından bir tuğla düşürüldü. Yere düşmesi ne kadar sürer? Hava direncini göz ardı edin.

1591. Vorobyovy Gory'deki Moskova Devlet Üniversitesi binasının yüksekliği 240 m .. Kulenin tepesinden bir kaplama parçası çıktı ve serbestçe düşüyor. Dünyaya ulaşmak ne kadar sürer? Hava direncini göz ardı edin.

1592. Taş uçurumdan serbestçe düşer. Sonbaharın başlangıcından itibaren sekizinci saniyede hangi yolu takip edecek?

1593. 122,5 m yüksekliğindeki bir binanın çatısından serbestçe düşen bir tuğla, düşmesinin son saniyesinde bir tuğla nasıl bir yol izleyecektir?

1594. Kuyuya düşen taş 1 saniye sonra kuyu dibine değerse kuyunun derinliğini belirleyin.

1595. 80 cm yüksekliğindeki bir masadan bir kalem düşer. Düşme zamanını belirleyin.

1596. 30 m yükseklikten düşen bir cisim, düşüşünün son saniyesinde hangi mesafeyi kat ediyor?

1597. İki vücut farklı yükseklikten düşer, ancak yere aynı anda ulaşır; ilk cisim 1 saniye, ikincisi 2 saniye düşer. İlk düşmeye başladığında ikinci beden yerden ne kadar uzaktaydı?

1598. Dikey olarak yukarı doğru hareket eden bir cismin maksimum yüksekliğe h ulaştığı sürenin, cismin bu yükseklikten düştüğü zamana eşit olduğunu kanıtlayın.

1599. Gövde, bir başlangıç \u200b\u200bhızıyla dikey olarak aşağı doğru hareket eder. Böyle bir vücut hareketinin ayrıştırılabileceği en basit hareketler nelerdir? Bu hareket için kat edilen hız ve mesafe için formüller yazın.

1600. Gövde, 40 m / s hızla dikey olarak yukarı doğru fırlatılır. Hareketin başından itibaren sayarak vücudun 2 s, 6 s, 8 s ve 9 s sonra hangi yükseklikte olacağını hesaplayın. Cevapları açıklayın. Hesaplamaları basitleştirmek için g'yi 10 m / s2'ye eşit alın.

1601. Gövde 10 saniye sonra geri gelebilmesi için yukarı doğru hangi hızda fırlatılmalıdır?

1602. Ok, 40 m / s'lik bir başlangıç \u200b\u200bhızıyla dikey olarak yukarı doğru fırlatılır. Kaç saniye içinde yere düşecek? Hesaplamaları basitleştirmek için g'yi 10 m / s2'ye eşit alın.

1603. Balon, 4 m / s'lik bir hızda dikey olarak yukarı doğru eşit şekilde yükselir. Ondan bir ip üzerinde bir yük asılır. 217 m yükseklikte ip kopuyor. Yük kaç saniye içinde yere düşecek? G'yi 10 m / s2'ye eşit olarak alın.

1604. Taş, 30 m / s'lik bir başlangıç \u200b\u200bhızıyla dikey olarak yukarı doğru fırlatıldı. İlk taşın hareketinin başlamasından 3 saniye sonra, ikinci taş da 45 m / sn'lik bir başlangıç \u200b\u200bhızıyla yukarı doğru fırlatıldı. Taşlar hangi yükseklikte buluşacak? G \u003d 10 m / s2 alın. Hava direncini ihmal edin.

1605. Bir bisikletçi 100 m'lik bir yokuşu tırmanıyor Tırmanışın başlangıcındaki hız 18 km / s ve 3 m / s sonunda. Hareketin eşit derecede yavaş olduğunu varsayarsak, yükselmenin ne kadar sürdüğünü belirleyin.

1606. Kızaklar 0,8 m / s2 ivmeyle tekdüze ivmeyle dağdan aşağı doğru hareket ediyor. Dağın uzunluğu 40 m'dir.Dağdan aşağı inen kızak, eşit yavaşlıkla hareket etmeye devam eder ve 8 saniye sonra durur ...

Düşen cisimlerin yasaları Galileo Galilei tarafından keşfedildi.

Eğik bir Eğik Pisa Kulesi'nden top atma ile ilgili ünlü deney (Şekil 7.1, a), hava direncinin ihmal edilebilmesi durumunda tüm cisimlerin eşit olarak düşeceği varsayımını doğruladı. Bu kuleden aynı anda bir mermi ve bir gülle atıldığında, neredeyse aynı anda düştüler (Şekil 7.1, b).

Hava direncinin ihmal edilebileceği koşullarda cisimlerin düşmesine serbest düşüş denir.

Deneyim koyalım
Newton tüpü denen tüp kullanılarak cisimlerin serbest düşüşü gözlemlenebilir. Cam bir tüpe metal bir top ve bir tüy koyun. Tüpü ters çevirerek tüyün toptan daha yavaş düştüğünü göreceğiz (Şekil 7.2, a). Ancak borudan hava pompalarsanız, top ve tüy aynı hızda düşecektir (Şekil 7.2, b).

Bu, havayla birlikte tüpe düşmelerindeki farkın, yalnızca tüy için hava direncinin önemli bir rol oynamasından kaynaklandığı anlamına gelir.

Galileo, serbest düşüşte vücudun sabit ivmeyle hareket ettiğini tespit etti, buna serbest düşüşün ivmesi denir ve atanır. Aşağıya doğru yönlendirilir ve ölçümlerin gösterdiği gibi büyüklük olarak yaklaşık 9,8 m / s2'ye eşittir. (Dünya yüzeyinin farklı noktalarında, g değerleri biraz farklılık gösterir (% 0,5 içinde).)

Temel okuldaki fizik dersinden, düşerken vücutların hızlanmasının yerçekimi etkisine bağlı olduğunu zaten biliyorsunuz.

Bir okul fizik dersinin problemlerini çözerken (KULLANIM görevleri dahil), basitleştirmek için, g \u003d 10 m / s 2. Ayrıca, belirtmeden de aynısını yapacağız.

İlk önce bir cismin başlangıç \u200b\u200bhızı olmadan serbest düşüşünü düşünün.

Bu ve bundan sonraki paragraflarda, dikey olarak yukarı doğru ve ufka bir açıyla atılan bir cismin hareketini de ele alacağız. Bu nedenle, derhal tüm bu durumlar için uygun bir koordinat sistemi getiriyoruz.

X eksenini yatay olarak sağa (şimdilik bu bölümde ihtiyacımız olmayacak) ve y eksenini dikey olarak yukarı yönlendirelim (Şekil 7.3). Dünya yüzeyindeki koordinatların kökenini seçiyoruz. Vücudun başlangıç \u200b\u200byüksekliğini h ile gösterelim.

Serbestçe düşen bir cisim ivme ile hareket eder ve bu nedenle, sıfır başlangıç \u200b\u200bhızında, cismin t zamanındaki hızı formülle ifade edilir.

1. Hız modülünün zamana bağımlılığının aşağıdaki formülle ifade edildiğini kanıtlayın

Bu formülden, serbestçe düşen bir cismin hızının her saniye yaklaşık 10 m / s arttığı anlaşılmaktadır.

2. Vücut düşüşünün ilk dört saniyesi için v y (t) ve v (t) grafiklerini çizin.

3. Başlangıç \u200b\u200bhızı olmadan serbestçe düşen bir cisim, 40 m / s hızla yere düştü. Düşüş ne kadar sürdü?

İlk hız olmadan tekdüze hızlandırılmış hareket formüllerinden şunu izler:

s y \u003d g y t 2/2. (3)

Dolayısıyla, hareket modülü için:

s \u003d gt 2/2. (4)

4. Gövde başlangıç \u200b\u200bhızı olmadan serbestçe düşerse, gövde yer değiştirme modülüne bağlanan yolun kat ettiği yol nasıl olur?

5. 1 s, 2 s, 3 s, 4 s'de başlangıç \u200b\u200bhızı olmadan serbestçe düşen bir cismin kat ettiği yolun değerini bulun. Bu yol anlamlarını hatırlayın: birçok sorunu sözlü olarak çözmenize yardımcı olurlar.

6. Önceki görevin sonuçlarını kullanarak, düşüşün birinci, ikinci, üçüncü ve dördüncü saniyelerinde serbestçe düşen bir cismin geçtiği yolları bulun. Bulunan yolların değerlerini beşe bölün. Basit bir model görüyor musunuz?

7. Vücudun y koordinatının zamana bağımlılığının aşağıdaki formülle ifade edildiğini kanıtlayın

y \u003d h - gt 2/2. (beş)

İpucu. § 6'daki formül (7) 'yi kullanın. Düzgün doğrusal olarak eşit hızda hızlandırılmış hareketle yer değiştirme ve cismin başlangıç \u200b\u200bkoordinatının h'ye eşit olduğu ve cismin başlangıç \u200b\u200bhızının sıfır olduğu gerçeği.

Şekil 7.4, yere düşene kadar serbestçe düşen bir cisim için bağımlılık y (t) grafiğinin bir örneğini göstermektedir.

8. Görev 5 ve 6'ya verdiğiniz yanıtları kontrol etmek için Şekil 7.4'ü kullanın.

9. Vücudun düşme süresinin formülle ifade edildiğini kanıtlayın

İpucu. Yere düşme anında vücudun y koordinatının sıfır olması gerçeğinden yararlanın.

10. Cismin son hızının modülünün vк (yere düşmeden hemen önce) olduğunu kanıtlayın

İpucu. Formülleri (2) ve (6) kullanın.

11. 2 km yükseklikten düşen damlaların hızı, hava direnci ihmal edilebilseydi, yani serbest düşseydi ne olurdu?

Bu sorunun cevabı sizi şaşırtacak. Bu tür "damlacıklardan" bir yağmur yıkıcı olur, hayat veren değil. Neyse ki, atmosfer hepimizi kurtarır: hava direnci nedeniyle, yağmur damlalarının dünya yüzeyindeki hızı 7-8 m / s'yi geçmez.

2. Dikey olarak yukarı doğru atılan bir cismin hareketi

Vücudun 0 başlangıç \u200b\u200bhızıyla dünya yüzeyinden dikey olarak yukarı fırlatılmasına izin verin (Şekil 7.5).

Vektör formunda t anında cismin hızı v_vec formül ile ifade edilir.

Y eksenine yapılan projeksiyonlarda:

v y \u003d v 0 - gt. (dokuz)

Şekil 7.6, vücut yere düşene kadar v y (t) bağımlılık grafiğinin bir örneğini göstermektedir.

12. Grafik 7.6'ya göre vücudun hangi noktada yörüngenin en üst noktasında olduğunu belirleyin. Bu grafikten başka hangi bilgiler çıkarılabilir?

13. Vücudun yörüngenin en üst noktasına kadar kaldırma süresinin formülle ifade edilebileceğini kanıtlayın.

t altında \u003d v 0 / g. (on)

İpucu. Yörüngenin tepesinde cismin hızının sıfır olması gerçeğinden yararlanın.

14. Vücudun koordinatlarının zamana bağımlılığının aşağıdaki formülle ifade edildiğini kanıtlayın

y \u003d v 0 t - gt 2/2. (on bir)

İpucu. § 6'daki formül (7) 'yi kullanın. Düzgün doğrusal eşit hızda hızlandırılmış hareketle yer değiştirme.

15. Şekil 7.7 y (t) bağımlılığının grafiğini göstermektedir. Bedenin aynı yükseklikte olduğu zamanda ve bedenin yörüngenin tepesinde olduğu anda iki farklı an bulun. Herhangi bir model fark ettiniz mi?


16. Maksimum kaldırma h'nin formülle ifade edildiğini kanıtlayın

h \u003d v 0 2 / 2g (12)

İpucu. § 6'daki formül (10) ve (11) veya formül (9) kullanın. Düzgün doğrusal eşit hızda hızlandırılmış hareketle yer değiştirme.

17. Dikey olarak yukarı doğru fırlatılan bir cismin son hızının (yani cismin yere düşmeden hemen önceki hızının) eşit olduğunu, ancak başlangıç \u200b\u200bhızının modülünün eşit olduğunu kanıtlayın:

v k \u003d v 0. (13)

İpucu. Formülleri (7) ve (12) kullanın.

18. Tüm uçuş süresinin

t taban \u003d 2v 0 / g. (on dört)
İpucu. Yere düşme anında vücudun y koordinatının sıfıra eşit olması gerçeğinden yararlanın.

19. Bunu kanıtlayın

t kat \u003d 2t kat. (15)

İpucu. Formülleri (10) ve (14) karşılaştırın.

Bu nedenle, vücudu yörüngenin tepesine kaldırmak, sonraki düşüşle aynı zamanı alır.

Dolayısıyla, hava direnci ihmal edilebilirse, dikey olarak yukarı doğru fırlatılan bir cismin uçuşu, doğal olarak aynı zamanı alan iki aşamaya ayrılır - yukarı doğru hareket ve ardından başlangıç \u200b\u200bnoktasına aşağı doğru düşüş.

Bu aşamaların her biri, olduğu gibi, “zamanda tersine çevrilmiş” başka bir aşamayı temsil eder. Dolayısıyla atılan bedenin yükselişini en üst noktaya kadar video kamera ile çekiyorsak ve ardından bu videonun görüntülerini ters sırayla gösterirsek izleyenler vücudun düşüşünü izlediklerinden emin olurlar. Ve bunun tersi de geçerlidir: ters sırayla gösterildiği gibi, vücudun düşüşü, dikey olarak yukarı doğru atılan bir gövdenin kaldırılması gibi görünecektir.

Bu teknik sinemada kullanılıyor: örneğin 2-3 m yükseklikten atlayan bir sanatçıyı çekiyorlar ve sonra bu çekimi ters sırada gösteriyorlar. Ve rekor sahipleri için kolayca ulaşılamayacak bir yüksekliğe kolayca çıkan kahramana hayranlık duyuyoruz.

Dikey olarak yukarı doğru atılan bir cismi kaldırmak ve indirmek arasında açıklanan simetriyi kullanarak aşağıdaki görevleri sözlü olarak gerçekleştirebilirsiniz. Serbestçe düşen bir cismin kat ettiği yolların eşit olduğunu hatırlamak da yararlıdır (görev 4).

20. Yükselmenin son saniyesinde dikey olarak yukarı atılan bir cismin izlediği yol nedir?

21. Dikey olarak yukarı doğru atılan bir cisim, 2 saniye arayla iki kez 40 m yükseklikte olmuştur.
a) Maksimum vücut yüksekliği nedir?
b) Cismin başlangıç \u200b\u200bhızı nedir?


Ek sorular ve görevler

(Bu bölüm boyunca hava direncinin ihmal edilebilir olduğu varsayılmıştır.)

22. Gövde 45 m yükseklikten başlangıç \u200b\u200bhızı olmadan düşer.
a) Düşüş ne kadar sürer?
b) İkinci saniyede vücut hangi mesafeye uçar?
c) Hareketin son saniyesinde vücut hangi mesafeye uçar?
d) Cismin son hızı nedir?

23. Vücut, belirli bir yükseklikten 2,5 s için başlangıç \u200b\u200bhızı olmadan düşüyor.
a) Cismin son hızı nedir?
b) Vücut hangi yükseklikten düştü?
c) Hareketin son saniyesinde vücut hangi mesafeye uçtu?

24. Yüksek bir evin çatısından 1 saniye arayla iki damla düştü.
a) İkinci damlanın düştüğü anda ilk damlanın hızı nedir?
b) Şu anda damlalar arasındaki mesafe nedir?
c) İkinci damlanın düşüşünün başlamasından 2 saniye sonra damlalar arasındaki mesafe nedir?

25. İlk hız olmadan düşmenin son τ saniyesi sırasında, vücut l mesafesinden uçtu. Vücudun başlangıç \u200b\u200byüksekliğini h ve düşme zamanını t ile gösterelim.
a) h'yi g ve t cinsinden ifade edin.
b) h - l'yi g ve t - τ cinsinden ifade edin.
c) Elde edilen denklem sisteminden, h'yi l, g ve τ cinsinden ifade edin.
d) l \u003d 30 m, τ \u003d 1 s'de h'nin değerini bulun.

26. Mavi top, v0 başlangıç \u200b\u200bhızıyla dikey olarak yukarı doğru fırlatılır. En yüksek noktaya ulaştığı anda, aynı başlangıç \u200b\u200bhızıyla aynı başlangıç \u200b\u200bnoktasından kırmızı bir top atıldı.
a) Mavi top ne kadar yükseldi?
b) Mavi topun maksimum yüksekliği nedir?
c) Kırmızı topu fırlattıktan ne kadar sonra hareket eden mavi ile çarpıştı?
d) Toplar hangi yükseklikte çarpıştı?

27. Asansörün tavanından vl hızında eşit bir şekilde yükselen bir cıvata çıktı. Asansör kabin yüksekliği h.
a) Cıvatanın hareketini düşünmek hangi referans çerçevesinde daha uygundur?
b) Cıvata ne kadar düşecek?

c) Yere temas etmeden hemen önce cıvatanın hızı nedir: asansöre göre mi? yere göre mi?

Bu video eğitimi, "Dikey olarak atılan vücudun hareketi" konusunun kendi kendine çalışması için tasarlanmıştır. Bu derste öğrenciler, serbest düşüşte bir bedenin hareketini anlayacaklar. Öğretmen, dikey olarak yukarı doğru atılan vücudun hareketi hakkında konuşacak.

Bir önceki derste, serbest düşüşte olan vücut hareketi konusunu ele aldık. Serbest düşüşü (Şekil 1), yerçekiminin etkisi altında meydana gelen böyle bir hareket olarak adlandırdığımızı hatırlayın. Yerçekimi kuvveti, yarıçap boyunca Dünya'nın merkezine dikey olarak aşağı doğru yönlendirilir, yerçekimi ivmesibu durumda eşittir.

Şekil: 1. Serbest düşüş

Dikey olarak yukarı doğru atılan bir cismin hareketi nasıl farklılık gösterir? İlk hızın dikey olarak yukarı doğru yönlendirilmesi, yani yarıçap boyunca da düşünülebilir, ancak Dünya'nın merkezine doğru değil, aksine, Dünya'nın merkezinden yukarı doğru olacak şekilde farklılık gösterecektir (Şekil 2). Ama bildiğiniz gibi yerçekiminin ivmesi dikey olarak aşağıya doğru yönlendirilir. Dolayısıyla şunu söyleyebiliriz: Yolun ilk bölümünde vücudun dikey olarak yukarı doğru hareketi yavaşlayacak, bu yavaşlayan hareket de serbest düşüşün hızlanmasıyla ve ayrıca yerçekimi etkisiyle gerçekleşecektir.

Şekil: 2 Dikey olarak yukarı doğru atılan bir cismin hareketi

Resme bir göz atalım ve vektörlerin nasıl yönlendirildiğini ve referans çerçevesine nasıl uyduğunu görelim.

Şekil: 3. Dikey olarak yukarı doğru atılan bir cismin hareketi

Bu durumda referans çerçevesi zemine bağlanır. Eksen Oy dikey olarak yukarı doğru ve ilk hız vektörü yönlendirilir. Vücut, aşağı doğru yerçekimi kuvvetinden etkilenir ve vücuda yerçekimi ivmesini verir ve bu da aşağı doğru yönlendirilir.

Aşağıdaki şey not edilebilir: vücut yavaş hareket et, belirli bir yüksekliğe yükselecek ve sonra hızlı başlayacak düşmek.

Aynı zamanda maksimum yüksekliği belirledik.

Dikey olarak yukarı doğru fırlatılan bir cismin hareketi, yerçekiminin ivmesinin sabit kabul edilebildiği durumlarda Dünya yüzeyinin yakınında gerçekleşir (Şekil 4).

Şekil: 4. Dünya yüzeyine yakın

Söz konusu hareket için hızı, anlık hızı ve kat edilen mesafeyi belirlemeyi mümkün kılan denklemlere dönelim. İlk denklem, hız denklemidir: İkinci denklem, düzgün hızlanan hareket için hareket denklemidir:

Şekil: 5. Eksen Oy yukarıyı göstermek

İlk referans çerçevesini düşünün - Dünya ile ilişkili bir referans çerçevesi, eksen Oy dikey olarak yukarı doğru yönlendirilmiştir (şek. 5). İlk hız da dikey olarak yukarı doğru yönlendirilir. Önceki derste, yerçekiminin ivmesinin, yarıçap boyunca aşağı doğru Dünya'nın merkezine yönlendirildiğini söylemiştik. Yani, şimdi hız denklemi verilen referans çerçevesine indirgenirse, o zaman şunu elde ederiz:

Bu, hızın belirli bir zamandaki izdüşümüdür. Bu durumda hareket denklemi: .

Şekil: 6. Eksen Oy aşağıyı gösterme

Eksen ne zaman başka bir referans çerçevesi düşünün Oy dikey olarak aşağı doğru yönlendirilir (şek. 6). Bundan ne değişecek?

... İlk hızın izdüşümü, vektörü yukarı doğru yönlendirildiği ve seçilen referans sisteminin ekseni aşağı doğru yönlendirildiği için eksi işaretli olacaktır. Bu durumda yerçekimine bağlı ivme, aşağı doğru yönlendirildiği için pozitif olacaktır. Hareket denklemi: .

Dikkate alınması gereken çok önemli bir kavram da ağırlıksızlık kavramıdır.

Tanım.Ağırlıksızlık - vücudun sadece yerçekiminin etkisi altında hareket ettiği bir durum.

Tanım. Ağırlık - Vücudun Dünya'ya çekilmesi nedeniyle bir desteğe veya süspansiyona etki ettiği kuvvet.

Şekil: 7 Ağırlığın belirlenmesi için örnek

Dünya'ya yakın veya Dünya yüzeyinden kısa bir mesafede bir cisim yalnızca yerçekimi etkisi altında hareket ederse, o zaman destek veya süspansiyon üzerinde hareket etmeyecektir. Bu duruma ağırlıksızlık denir. Çoğu zaman ağırlıksızlık, yerçekiminin yokluğu kavramı ile karıştırılır. Bu durumda, ağırlığın destek üzerindeki bir eylem olduğu unutulmamalıdır ve ağırlıksızlık - bu, desteğe hiçbir işlem yapılmadığı zamandır. Yerçekimi, her zaman Dünya yüzeyinin yakınında hareket eden bir kuvvettir. Bu kuvvet, Dünya ile yerçekimsel etkileşimin sonucudur.

Vücutların serbest düşmesi ve dikey olarak yukarı doğru hareketle ilgili bir önemli noktaya daha dikkat edelim. Vücut yukarı doğru hareket ettiğinde ve ivme ile hareket ettiğinde (Şekil 8), vücudun desteğe uyguladığı kuvvetin yerçekimini aşmasına neden olan bir hareket meydana gelir. Bu gerçekleştiğinde, vücudun bu durumuna aşırı yük denir veya vücudun kendisinin aşırı yüklenmiş olduğu söylenir.

Şekil: 8. Aşırı Yüklenme

Sonuç

Sıfır yerçekimi, aşırı yük koşulları aşırı durumlardır. Temel olarak, bir vücut yatay bir yüzeyde hareket ederken, vücudun ağırlığı ve yerçekimi çoğunlukla birbirine eşit kalır.

Referans listesi

  1. Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fizik: Ders Kitabı. 9 cl için. Çarşamba shk. - M .: Eğitim, 1992. - 191 s.
  2. Sivukhin D.V. Genel fizik kursu. - M .: Devlet teknik yayınevi
  3. teorik literatür, 2005. - T. 1. Mekanik. - S. 372.
  4. Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Fizik: Problem çözme örnekleri içeren el kitabı. - 2. baskı, yeniden dağıtım. - X .: Vesta: Ranok Yayınevi, 2005. - 464 s.
  1. İnternet portalı "eduspb.com" ()
  2. İnternet portalı "physbook.ru" ()
  3. İnternet portalı "phscs.ru" ()

Ödev