Хэрэв та улаан гэрэл ассаны дараа өөр машин таны машины хажуугаар өнгөрөхийг харсан бол хурдатгалын ялгааг өөрийн биеэр мэдэрсэн байна. Хурдатгал гэдэг нь объектын хөдөлгөөний хурд өөрчлөгдөх хурд юм. Та объектын хурдыг өөрчлөхөд зарцуулсан цаг, эсвэл объектод үзүүлэх хүчийг үндэслэн секундэд метрээр илэрхийлэгдсэн хурдатгалыг тооцоолж болно.
Алхам
3 -ийн 1 -р арга: Хүчийг ашиглан хурдатгалыг тооцоолох
Алхам 1. Ньютоны хоёр дахь хөдөлгөөний хуулийг ойлгох
Ньютоны хоёрдахь хөдөлгөөний хууль нь объектод үзүүлэх хүч тэнцвэргүй байх үед объект хурдасна гэж заасан байдаг. Энэхүү хурдатгалыг тухайн объектын үр дүн, түүнчлэн объектын массаар тодорхойлдог. Объектод үзүүлэх хүч ба объектын массыг мэддэг бол хурдатгалыг тооцоолж болно.
- Ньютоны хуулиудыг тэгшитгэл болгон орчуулж болно Fтор = m x a, Ф -тэй хамттор Объектын үр дүн, объектын масс, объектын хурдатгалыг илэрхийлнэ.
- Энэ тэгшитгэлийг ашиглахдаа хэмжих нэгжийг ашиглана уу. Килограмм (кг) массын нэгж, Ньютон (N) хүчний нэгж, секундэд квадрат метр (м/сек) ашиглана.2) хурдатгалыг илэрхийлэх.
Алхам 2. Объектын массыг тодорхойлох
Объектын массыг олж мэдэхийн тулд та үүнийг тэнцвэржүүлж, жингээ граммаар бичиж болно. Хэрэв танд байгаа объект маш том бол түүний массыг мэдэхийн тулд лавлагаа хэрэгтэй байж магадгүй юм. Том биетүүд ихэвчлэн килограмм (кг) жинтэй байдаг.
Энэхүү тэгшитгэлээр тооцооллыг үргэлжлүүлэхийн тулд та массын нэгжийг килограмм болгон хөрвүүлэх ёстой. Хэрэв таны объектын массыг граммаар илэрхийлсэн бол түүнийг 1000 болгон хувааж килограмм болгон хувиргах хэрэгтэй
Алхам 3. Объект дээр үүссэн хүчийг тооцоол
Үр дүн нь тэнцвэргүй хүч юм. Хэрэв бие биенийхээ эсрэг байдаг хоёр хүч байгаа бөгөөд тэдгээрийн нэг нь нөгөөгөөсөө илүү байвал хоёр хүчний үр дүн нь илүү том хүчний чиглэлтэй ижил байх болно. Объект тэнцвэргүй хүчийг мэдрэх үед хурдатгал үүсдэг бөгөөд ингэснээр хурд нь түүнийг татах эсвэл түлхэж буй хүч рүү ойртох тусам өөрчлөгддөг.
- Жишээ нь: эгчтэйгээ хамт олс таталт тоглож байна гэж бодъё. Та олсоо 5 Ньютоны хүчээр зүүн тийш татдаг бол ах нь 7 Ньютоны хүчээр эсрэг чиглэлд олс татдаг. Туузан дээрх үр дүн нь зүүн тийш, ах руугаа чиглэсэн 2 Ньютон юм.
- Нэгжүүдийг илүү сайн ойлгохын тулд 1 Ньютон (1 N) нь 1 килограмм метр/секундын квадраттай тэнцүү (кг-м/с) гэдгийг ойлгох хэрэгтэй.2).
Алхам 4. F = ma тэгшитгэлийг өөрчилж хурдатгалын асуудлыг шийдээрэй
Та тэгшитгэлийн хоёр талыг массаар хувааж хурдатгалыг тооцоолох томъёоны дарааллыг өөрчилж болох тул тэгшитгэлийг авна уу: a = F/m. Хурдатгалыг олохын тулд та хүчийг туулж буй объектын массаар хуваах хэрэгтэй.
- Хүч нь хурдатгалтай шууд пропорциональ бөгөөд энэ нь объектын мэдэрч буй хүч хэдий чинээ их байх тусам хурдатгал бүр ч их байх болно гэсэн үг юм.
- Масс нь хурдатгалтай урвуу пропорциональ бөгөөд энэ нь объектын масс их байх тусам хурдатгал бага байх болно гэсэн үг юм.
Алхам 5. Хурдатгалын асуудлыг шийдэхийн тулд томъёог ашиглана уу
Хурдатгал нь объектын масс дээр хуваасан үр дүнтэй тэнцүү юм. Мэдэгдэж буй хувьсагчдыг бичиж авсны дараа объектын хурдатгалыг олохын тулд хуваах ажлыг хий.
- Жишээлбэл: 2 кг жинтэй объект дээр 10 Ньютоны хүч ижил чиглэлд ажилладаг. Ямар хурдатгал вэ?
- a = F/m = 10/2 = 5 m/s2
3 -ийн 2 -р арга: Хоёр хурдны дундаж хурдатгалыг тооцоолох
Алхам 1. Дундаж хурдатгалын тэгшитгэлийг тодорхойл
Тодорхой хугацааны туршид тухайн объектын хурдатгал (тодорхой чиглэлд байгаа объектын хурд) дээр үндэслэн тухайн хугацааны дундаж хурдатгалыг тооцоолж болно. Үүнийг тооцоолохын тулд хурдатгалыг тооцоолох тэгшитгэлийг мэдэх шаардлагатай. a = v / t Энд a нь хурдатгал, v хурдны өөрчлөлт, t нь объектын хурдыг өөрчлөхөд шаардагдах хугацааг илэрхийлнэ.
- Хурдатгалын нэгж нь секундэд метр буюу м/с байна2.
- Хурдатгал бол вектор хэмжигдэхүүн бөгөөд энэ нь хэмжээ ба чиглэл хоёулаа гэсэн үг юм. Хурдатгалын хэмжээ нь нийт хэмжээ бөгөөд түүний чиглэлийг объектын хөдөлж буй чиглэлээр тодорхойлдог. Хэрэв объект удааширвал хурдатгал сөрөг болно.
Алхам 2. Хувьсагчдыг ойлгох
Та v ба t -ийг нэмэлт тооцооллоор тодорхойлж болно: v = vf - vби ба t = tf - тби v -тэйf эцсийн хурдыг илэрхийлнэ, vби анхны хурд, тf дуусах цаг ба тби анхны цаг.
- Хурдатгал нь чиглэлтэй тул та эцсийн хурдыг анхны хурд хүртэл үргэлж бууруулах ёстой. Хэрэв та үүнийг буцаах юм бол хурдатгалын чиглэл буруу болно.
- Асуудалд өөрөөр заагаагүй бол объектын хөдөлж буй анхны хугацаа нь ихэвчлэн 0 секунд байдаг.
Алхам 3. Хурдатгалыг олохын тулд томъёог ашиглана уу
Нэгдүгээрт, таны мэддэг бүх хувьсагчийн хамт тэгшитгэлээ бичээрэй. Тэгшитгэл нь a = v / t = (vf - vби)/(тf - тби). Эцсийн хурдыг анхны хурдаар хасаад үр дүнг цаг хугацааны хувьд хуваана. Үүний үр дүн нь тухайн хугацааны туршид объектын дундаж хурдатгал юм.
- Хэрэв объектын эцсийн хурд анхны хурднаас бага байвал хурдатгал нь сөрөг байх бөгөөд энэ нь объект удааширч байна гэсэн үг юм.
-
Жишээ 1: уралдааны машины хурд 18.5 м/с байснаас 2.47 секундын дотор 46.1 м/сек хүртэл нэмэгддэг. Дундаж хурдатгал хэд вэ?
- Тэгшитгэлийг бичнэ үү: a = v / t = (vf - vби)/(тf - тби)
- Мэдэгдэж буй хувьсагчдыг бичнэ үү: vf = 46, 1 м/с, vби = 18.5 м/с, тf = 2, 47 сек, тби = 0 сек.
- Тэгшитгэлийг шийднэ үү: a = (46, 1 - 18, 5)/2, 47 = 11, 17 метр/секунд2.
-
Жишээ 2: дугуйчин тоормосоо дарсны дараа 2.55 секундын дараа 22.4 м/с хурдтайгаар зогсдог. Сааралтыг тодорхойл.
- Тэгшитгэлийг бичнэ үү: a = v / t = (vf - vби)/(тf - тби)
- Мэдэгдэж буй хувьсагчдыг бичнэ үү: vf = 0 м/с, vби = 22.4 м/с, тf = 2.55 сек, тби = 0 сек.
- Тэгшитгэлийг шийднэ үү: a = (0 -22, 4)/2, 55 = -8, 78 метр/секунд2.
3 -ийн 3 -р арга: Хариултыг дахин шалгах
Алхам 1. Хурдатгалын чиглэл
Физикийн хурдатгалын тухай ойлголт нь өдөр тутмын амьдралд хэрэглэгддэгтэй үргэлж ижил байдаггүй. Хурдатгал бүр чиглэлтэй бөгөөд ихэвчлэн дээш эсвэл баруун тийш явж байгаа бол эерэг тэмдгээр, доошоо эсвэл зүүн тийш чиглэсэн бол сөрөг гэж тэмдэглэдэг. Доорх зааврын дагуу таны хариулт утга учиртай эсэхийг дахин шалгаарай.
| Машины хөдөлгөөн | Машины хурдны өөрчлөлт | Хурдасгах чиглэл |
|---|---|---|
| Баруун тийш шилжих (+) хийн дөрөө дарна уу | + → ++ (илүү хурдан) | эерэг |
| Баруун тийш (+) тоормос дарна уу | ++ → + (бага эерэг) | сөрөг |
| Зүүн тийш (-) хийн дөрөө дарна уу | - → - (илүү сөрөг) | сөрөг |
| Зүүн тийш (-) тоормос дарна уу | - → - (бага сөрөг) | эерэг |
| Тогтмол хурдтайгаар хөдөлж байна | хэвээрээ л байна | хурдатгал нь тэг юм |
Алхам 2. Загварын чиглэл
Хүч нь зөвхөн "хүчний чиглэлд" хурдатгал үүсгэдэг гэдгийг санаарай. Зарим асуулт таныг хурдасгахтай холбоогүй оноогоор хуурч магадгүй юм.
- Жишээ асуудал: 10 кг жинтэй тоглоомон хөлөг онгоц хойд зүгт 2 м/с хурдтай хөдөлж байна2. Салхи хөлөг онгоцыг баруун тийш 100 Ньютоны хүчээр үлээж байна. Салхинд хийссэний дараа хөлөг онгоц хойд зүг рүү ямар хурдтай явж байна вэ?
- Хариулт: хүчний чиглэл нь объектын хөдөлгөөнд перпендикуляр байдаг тул энэ чиглэлд хөдөлж буй объектод ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй. Усан онгоц 2 м/сек хурдаар хойд зүг рүү үргэлжлүүлэн явах болно2.
Алхам 3. Үр дүнгийн хэв маяг
Хэрэв объектын мэдэрч буй хүч нэгээс олон байвал хурдатгалыг тооцоолохын өмнө бүгдээс нь үүссэн хүчийг тооцоол. Дараахь нь хоёр хэмжээст хэв маягийн асуудлын жишээ юм.
- Жишээ асуудал: Дөрөвдүгээр сар 400 кг жинтэй савыг 150 Ньютоны хүчээр зүүн тийш татаж байна. Боб савны зүүн талд зогсож, 200 Ньютоны хүчээр түлхэж байна. Салхи зүүн тийш 10 Ньютоны хүчээр үлээж байна. Савны хурдатгал гэж юу вэ?
- Хариулт: Дээрх асуултууд нь таныг хуурах нарийн төвөгтэй санааг өгдөг. Диаграм зураад баруун тийш 150 Ньютон, зүүн тийш 200 Ньютон, зүүн тийш 10 Ньютон хүчийг харах болно. Хэрэв "зүүн" эерэг байвал тухайн объектын үр дүн 150 + 200 - 10 = 340 Ньютон болно. Объектын хурдатгал = F / m = 340 Ньютон / 400 кг = 0.85 м / с2.
