Ruch korpusu pod działaniem siły ciężkości: definicję o wzorze

ruch ciała pod wpływem grawitacji jest głównym tematem w dynamicznym fizyki. Sekcja ta opiera się na dynamice trzech praw Newtona, zna nawet zwykły uczeń. Spróbujmy zrozumieć ten temat dokładnie, a artykuł opisujący szczegółowo każdy przykład pomoże nam zrobić badanie ruchu ciała pod wpływem siły grawitacji jako użyteczne.

Trochę historii

Od niepamiętnych czasów ludzie z zaciekawieniem obserwując różne wydarzenia zachodzące w naszym życiu. Ludzkość przez długi czas nie mógł zrozumieć zasady i rozmieszczenie wielu systemach, jednak długa droga do odkrywania świata wokół doprowadziła naszych przodków do rewolucji naukowej. W tych dniach, kiedy technologia rozwija się z niesamowitą prędkością, ludzie prawie nie myśleć o tym, jak działają te mechanizmy lub inne.

Tymczasem nasi przodkowie zawsze interesowałem się zagadkami naturalne procesy i struktury świata, szukając odpowiedzi na najtrudniejsze pytania, i nie przestają się uczyć, ale nie znaleźliśmy odpowiedzi. Na przykład, słynny uczony Galileusz w 16 wieku, aby zadać pytanie: „Dlaczego ciało zawsze spadnie na ziemię, jaka jest siła przyciąga je do ziemi” W 1589 roku odbył serię eksperymentów, których wyniki okazały się bardzo cenne. Studiował szczegółowo prawa swobodnego upadku różnych organów, rzucanie przedmiotów od słynnej wieży w Pizie. Przepisy ustawowe, które spowodowały, zostały ulepszone i wzory opisane bardziej szczegółowo inny słynny brytyjski naukowiec – Sir Isaakom Nyutonom. Że posiada trzy ustawy, który opiera się na praktycznie wszystkich współczesnej fizyki.

Fakt, że prawa ruchu ciał, opisano ponad 500 lat temu, są istotne do dzisiaj, jest to, że nasza planeta jest przedmiotem tych samych praw. Współczesny człowiek musi wynosić przynajmniej powierzchownie zbadanie podstawowych zasad aranżacji świata.

Podstawowe pojęcia dynamiki i wsparcie

W celu pełnego zrozumienia zasad tego ruchu, należy najpierw zapoznać się z niektórych pojęć. Zatem, najbardziej niezbędne warunki teoretyczne:

• Interakcje – jest wpływ organów naprzeciw siebie, w którym nastąpiła zmiana lub początku ich ruchu względem siebie. Istnieją cztery typy interakcji: elektromagnetyczne, słabe silne i grawitacyjnych.
• Speed – wielkość fizyczna wskazujący prędkość, z jaką porusza się ciało. Prędkość jest wektorem, czyli ma nie tylko wartość, ale także kierunek.
• Przyspieszenie – ilość, która pokazuje nam szybkość zmian prędkości ciała w czasie. To także pewna ilość wektorowych.
• Trajektoria sposób – po łuku, a czasami – prostej linii, która wyznacza się w ciągłym ruchu. Dzięki jednolitej prostoliniowym torze ruchu mogą pokrywać się z wartości przesunięcia.
• Path – ścieżka długości, czyli tyle, ile organizm był przetrzymywany przez pewien okres czasu.
• Inercyjny układ odniesienia – to środowisko, w którym są pierwsze prawo Newtona, to znaczy, że organizm zachowuje swój impet, z zastrzeżeniem, że w ogóle nie żadne siły zewnętrzne.

Powyższe pojęcia wystarczy zwrócić lub kompetentny przedstawia głowę symulację ruchu ciała pod wpływem siły ciężkości.

Co masz na myśli siłę?

Przejdźmy do podstawowej koncepcji naszego tematu. Tak więc, moc – jest to wartość, której znaczenie jest wpływ lub oddziaływanie jednego ciała na drugą ilościowo. Grawitacyjnie – to siła, która działa w absolutnie każdym ciele znajduje się na lub w pobliżu powierzchni naszej planety. Pytanie brzmi: skąd to samą moc? Odpowiedź leży w prawie powszechnego ciążenia.

Czym jest grawitacja?

Na każdym organizmie zależy od siły grawitacji Ziemi, co daje mu pewną przyspieszenie. Grawitacja jest zawsze kierunek pionowy w dół do centrum planety. Innymi słowy, siła grawitacji ciągnie obiektów w kierunku Ziemi, dlatego rzeczy zawsze spadają. Okazuje się, że siła grawitacji – jest to szczególny przypadek siły grawitacji. Newton przedstawia jedną z głównych formuł dla znalezienia siła przyciągania pomiędzy dwoma ciałami. Wygląda to w sposób następujący: K = G * _(M-1 X m ₂₎ / ^R2.

Jakie jest przyspieszenie ziemskie?

Korpus, który został zwolniony z pewnej wysokości, zawsze pływające w dół pod wpływem siły ciężkości. Ruch korpusu pod działaniem siły ciężkości w pionie w górę i w dół może być opisane przez równania gdzie podstawowy stały będzie wartość przyspieszenia „g”. Wartość tę określa się wyłącznie pod wpływem siły grawitacji, a jej wartość jest w przybliżeniu równa 9,8 m / ^s2. Okazuje się, że ciało jest odlewana z wysokości zerowej prędkości początkowej, będzie ruch w dół do wartości przyspieszenia „g”.

Ruch korpusu pod działaniem siły ciężkości: formuła rozwiązania

Podstawowy wzór stwierdzenie ciężkości jest następujący: C _{ciężar właściwy} = M x g, w którym m – masa ciała, na której działa siła, a „g” – wolne przyspieszenie maleje (uproszczenie zadania jest uważany jest równa 10 m / ^s2) ,

Istnieje kilka wzorów używanych do znalezienia konkretnego nieznane ze swobodnym ruchem ciała. Na przykład, w celu obliczenia trasy które przechodzi przez korpus, konieczne jest zastąpienie znanych wartości do wzoru: S = v ₀ x A x T + T ^2/2 (ścieżka jest równy sumie produktów z prędkością początkową pomnożonej przez czas i przyspieszenie w czasie kwadratu, podzielony przez 2).

Równania opisujące ruch pionowy ciała

Ruch korpusu pod działaniem siły ciężkości w kierunku pionowym do równania, które przedstawia się następująco: x = x ₀ + V ₀ x T + A x T ^2/2 Używając tej ekspresji, można znaleźć współrzędne ciała w znanym czasie. Konieczne jest tylko, aby zastąpić znanej wartości problem: od położenia, początkowa szybkość (jeżeli organizm nie tylko zwolniony i popychany z pewną siłą) i przyspieszenia, w tym przypadku jest ona równa przyspieszenia G.

W ten sam sposób można znaleźć i prędkość korpusu, która przemieszcza się pod działaniem siły ciężkości. Wyrażenie znalezienie niewiadomych w dowolnym momencie: V = V ₀ + G x t (wartość początkowa prędkość może być równa zeru, to prędkość jest równa iloczynowi przyspieszenia grawitacyjnego przez wartość czasu, w którym korpus wykonuje ruch).

Ruch ciał pod działaniem grawitacji: wyzwania i rozwiązania

W rozwiązywaniu wielu problemów związanych z grawitacją, proponujemy następujący plan:

1. Określić dla siebie dogodny układ inercjalny jest zwykle do wyboru Ziemię, ponieważ spełnia wiele wymogów normy ISO.
2. Narysuj mały rysunek lub obraz, który przedstawia główne siły działające na ciało. Ruch ciała pod wpływem grawitacji zakłada szkic lub schemat, który wskazuje kierunek, w którym przemieszcza się korpus, o ile działa przyspieszenie równe g.
3. Następnie wybrać kierunek do projekcji sił i przyspieszeń uzyskanych.
4. Rekord nieznane ilości i określić ich kierunek.
5. Na koniec, za pomocą powyższego wzoru, aby rozwiązać problemy, aby obliczyć wszystkie niewiadome przez podstawienie danych do równania dla znalezienia przyspieszenie i odległość.

rozwiązanie pod klucz łatwe zadanie

Kiedy przychodzi do takiego zjawiska jak ruch ciała pod działaniem siły ciężkości, aby ustalić, jak praktyczny sposób, aby rozwiązać zadanie może być trudne. Jednakże, istnieje kilka sztuczek, za pomocą którego można łatwo rozwiązać nawet najtrudniejsze zadania. Tak więc wyjaśnić przykładów życia, jak rozwiązać ten lub ten problem. Zacznijmy łatwym do zrozumienia problemu.

Korpus uwalniane z wysokości 20 m, przy czym nie ma prędkości początkowej. Ustal na ile czasu to dociera do powierzchni ziemi.

Rozwiązanie: znamy drogę przez który ciało, to wiadomo, że prędkość początkowa jest równa 0. Możemy również określić, że ciało jest jedynie siła grawitacji ustaw, okazuje się, że ten ruch ciała pod działaniem siły ciężkości, a więc należy użyć następującego wzoru: s = V ₀ x A x T + T ^2/2. Ponieważ w tym przypadku zastosowano = G, po czym po kilku przekształceniach otrzymuje się następujące równanie: S = g x ^t2 / 2. Teraz pozostaje tylko eksprymują razem poprzez wzorze tym okazuje się, że ^t2 = 2S / g. Podstawiając znaną wartość (w tym przypadku zakładamy, że g = 10 m / ^{s2), t2} = 2 x 20/10 = 4. W rezultacie, t = 2 s.

Tak więc nasza odpowiedź: spadek ciało do ziemi przez 2 sekundy.

Oszukać szybkiego rozwiązania tego problemu, jest następujący: można zauważyć, że ruch ciała opisane w następujący problem pojawia się w jednym kierunku (pionowo w dół). Jest to bardzo podobne do równomiernego ruchu przyspieszonego, ponieważ organizm nie siły inne niż siły grawitacji (siła oporu powietrza jest pomijane). W związku z tym można użyć wzoru na znalezienie łatwą drogę w równomiernie ruchu przyspieszonego, przechodząc rozmieszczenie obrazów rysunków działających na sił masowych.

Przykładem trudniejszych zadań

Teraz przyjrzyjmy się, jak najlepiej rozwiązać ten problem na ruch ciała pod wpływem siły ciężkości, jeśli ciało nie porusza się w pionie, ale ma bardziej skomplikowany ruch.

Na przykład, następnym zadaniem. Niektóre ruchomego obiektu masowe m o nieznanej przyspieszenia dół nachylonej płaszczyźnie, współczynnik tarcia jest równa k. Określenia wartości przyspieszenia, które są dostępne podczas ruchu ciała, gdy α kąt nachylenia jest znana.

Rozwiązanie: Jest to konieczne do skorzystania z planu, który został opisany powyżej. Pierwszy remis nachyloną płaszczyznę z obrazu ciała i wszystkie siły działające na niego. Okazuje się, że składa się z trzech elementów: siły grawitacji, tarcia i siły reakcji podłogi. Wygląda to ogólne równanie jako sił wypadkowych: F _tarcia + Ni + Mg = mA.

Głównym punktem problemu jest warunek kąta pochylenia a. Gdy wystający siły na osi OX i osi OY, warunek ten musi być brany pod uwagę, to otrzymujemy następujące wyrażenie: mg alfa x sin – F _tarcia = ma (oś wołu) i N – mg x cos α = F _tarcia (na oy osi) ,

F _tarcia łatwo obliczyć znalezienie siły wzór tarcia jest równa k x mg (współczynnik tarcia pomnożonej przez iloczyn ciężaru i przyspieszenia grawitacyjnego). Po tym jak wszystkie obliczenia pozostają tylko stosując otrzymane wartości do równania, uzyskujemy uproszczone równanie na obliczenie przyspieszenia, w którym obiekt przesuwa się wzdłuż nachylonej powierzchni.