13 еркін құлаған денедегі ауасыз кеңістік ақысыз күздің үдеуі g \u003d.\u003d 9,81 м / с 2, қарсылық күші q жоқ. Осылайша, уақытылы ағатын органдардың мөлшері уақыт өте келе, еркін жылытуды жеделдету әсерінен үнемі өсіп отырады V \u003d gt.

Денедегі ауаға түскен кезде, еркін құлауды жеделдетумен қатар, ауаның төзімділігі Q қарсы бағытта әрекет етеді :

Дененің беріктігі болған кезде G \u003d mg.q-ге қарсы күшке тең келмейді, дененің еркін құлауы жылдамдығының одан әрі өсуі болмайды, яғни тепе-теңдікке қол жеткізіледі:

Бұл организм сыни тепе-теңдіктің төмендеуінің деңгейіне жетті дегенді білдіреді:

Формуладан бастап, ауадағы құлаған денелердің сыни тарифі дене салмағына, денеге төзімділік коэффициентіне, дененің дене қарсылық аймағына байланысты. Х адамгімен төзімділік коэффициенті әр түрлі болуы мүмкін. X \u003d \u003d 0.195 орташа мәні; Максималды мән шамамен 150%, ал орташа көрсеткіштен кем дегенде 50% құрайды.

Әдетте ортаңғы емес (Лар)шартты түрде дененің дене биіктігі келеді. Белгілі барлық адамдарға өз өсімі. Шарақтың өсуінің көлемін қабылдау есептеу үшін жеткілікті, яғни:

Андшайл коэффициентінің максималды мәні дене орналастырылған кезде алынады, түсіп, ең азы - бұл тік түске боялған кезде, бастың тік түске боялған кезде алынады.

Суретте 54 парашют корпусының жағдайына байланысты қарсылық коэффициентінің өзгергенін көрсетеді. 0 ° Дененің құлағанына сәйкес келетін дененің құлағанына 90 ° сәйкес келеді, ал 180 ° төмен, 180 ° төменге сәйкес келеді.

Қарсылық коэффициентіндегі өзгерістердің бұл ауқымы қалыпты тығыздықтағы ауада орналасудың тепе-теңдік деңгейінің келесі мүмкін мәндерін береді (яғни біздің жұмыс биіктігімізде). Төменге құлап болған кезде - 58-60 м / с; Пластмассадан құлаған кезде - 41-43 м / с. Мысалы, парашют салмағымен

90 кг, бойы 1,7 м, тығыздығы 0.125, орташа

x \u003d 0.195 құлау жылдамдығы бар қарсылық коэффициенті келесіге тең болады:

Егер осы жағдайларда бастың астында құлап кетсе, тепе-теңдіктің төмендеу жылдамдығы шамамен 59 м / с болады.

Тостамалық түсімде фигуралар кешенін орындау кезінде қарсылық коэффициенті оның орташа мәніне жақындайды. Парашутистің салмағы 10 кг-ға өзгерген кезде, оның күзгі мөлшері шамамен 1 м / с, яғни 2% -ға өзгереді.

Жоғарыда айтылғандардың ішінде парашюттердің санаудан бұрын парашюстар құлдыраудың максималды деңгейіне жетуге тырысатыны белгілі болады. Айта кету керек, денеде кез-келген жағдайға түскен кезде, тепе-теңдік жылдамдығы 11-12-ші секундқа жетеді. Сондықтан парашитористке 12-16 б артық асып кетудің мағынасы жоқ. Үлкен әсерге қол жеткізілмейді, бірақ биіктігі жоғалады, оның қоры ешқашан болмайды.

Айқындық үшін сіз мысал келтіре аласыз: 1000 м биіктіктен секіру кезінде құлаудың ең жоғары мөлшері күздің 12-ші секундында қол жеткізіледі. Сізден 2000м-ге секіргенде - 12.5-ші секундта, ал 14000 м-ге секіргенде, 14-ші секундта секіру кезінде.

Еркін құлау дегеніміз не? Бұл ауа кедергісі болмаған кезде жердегі денелердегі тамшы. Басқаша айтқанда - бос тамақтану. Әрине, ауаға төзімділіктің болмауы - бұл қалыпты жағдайда жер бетінде табылмайтын вакуум. Сондықтан, біз ауаның қарсылық күшіне ие емес, оны ескеру мүмкіндігінше аз қарастыруға болмайды.

Ауырлық күшін жеделдету

Пиза мұнарасында өзінің әйгілі эксперименттерін жүргізу Галилео Галилейдің барлық денелерінің массасына қарамастан, жерге бірдей құлап кеткенін анықтады. Яғни, барлық органдар үшін ақысыз құлауды тездетіңіз. Аңыз бойынша ғалым сол кезде доптарды әр түрлі массалардан түсірді.

Ауырлық күшін жеделдету

Еркін құлаудың үдеуі - барлық денелер жерге түсетін үдеу.

Еркін құлаудың үдеуі шамамен 9, 81 м с 2 құрайды және G әрпімен көрсетілген. Кейде, дәлдікке түбегейлі маңызды болған кезде, еркін құлаудың үдеуі 2-ден 10 м дейін дөңгелектенеді.

Жер керемет доп емес, және әртүрлі нүктелерде жер беті, координаталар мен теңіз деңгейінен биіктікке байланысты G мәні әр түрлі болады. Сонымен, еркін құлаудың ең үлкен үдеуі - полюстерде (≈ 9, 83 м с с 2), ал ең кішкентай - экваторда (2-ден 9, 78 м).

Дененің ақысыз тамшысы

Еркін құлаудың қарапайым мысалын қарастырыңыз. Кейбір дене H биіктігі нөлден төмен болсын бастапқы жылдамдық. Біз фортепианода H биіктігі мен тыныштықпен көтердік делік.

Тегін тамшы - бұл тұрақты үдеуі бар тікелей қозғалыс. Біз координаталық осьті дененің бастапқы позициясынан жерге жібереміз. Түзу теңестірілген қозғалыс үшін кинематикалық формулаларды қолдану, жазуға болады.

h \u003d v 0 + g t 2 2.

Жылдамдық нөлге тең болғандықтан, қайта жазыңыз:

Осы жерден дененің H биіктігінен құлап түсетін өрнек бар:

V \u003d g T екенін ескере отырып, біз құлау кезінде дене жылдамдығын табамыз, яғни максималды жылдамдық:

v \u003d 2 h г · г лг \u003d 2 сағ.

Сол сияқты, сіз дененің қозғалысын белгілі бір бастапқы жылдамдықпен тігінен лақтыра аласыз. Мысалы, біз допты лақтырамыз.

Infinatinate осінің нүктесін денені лақтыру нүктесінен тігінен өткізіңіз. Бұл жолы дене жетілдірілетін, жылдамдықпен жүреді. Жоғары нүктеде дене жылдамдығы нөлге тең. Кинематика формулаларын қолдану арқылы сіз жаза аласыз:

V \u003d 0 алмастыра отырып, біз көтергіш уақытын максималды биіктікке табамыз:

Күзеу уақыты көтерілу уақытымен сәйкес келеді, ал дене T \u003d 2 V 0 г арқылы жерге оралады.

Максималды көтеру биіктігі тігінен бас тартылды:

Төмендегі сызбаны қараңыз. Бұл A \u003d g үдеуі бар үш қозғалыс үшін денелердің жылдамдығының кестелерін көрсетеді. Олардың әрқайсысын қарастырыңыз, бұны алдын-ала түсіндіріңіз бұл мысал Барлық сандар дөңгелектенеді, ал құлаудың ақысыз үдеуі 10 м с 2-ге тең.

Бірінші кесте - бұл дененің біршама биіктігі бар, бастапқы жылдамдықсыз. Күзеу уақыты t n \u003d 1 s. Формулалардан және графиктен бастап дене құлаған биіктік H \u003d 5 м-ге тең екенін алу оңай.

Екінші график - бұл бастапқы жылдамдығымен, тігінен жоғарыдан бас тартқан дененің қозғалысы, бастапқы жылдамдығы v 0 \u003d 10 м с. Максималды көтеру биіктігі h \u003d 5 м. Көтергіш уақыты мен уақыты T n \u003d 1 с.

Үшінші кесте - бұл біріншісінің жалғасы. Құлаған дене бетінен және оның жылдамдығы белгіні керісінше өзгертеді. Екінші кестеде дене қозғалысын одан әрі қарастыруға болады.

Горизонтқа белгілі бір бұрышта тасталған дененің қозғалысының тапсырмасы дененің ақысыз құлауының міндетіне байланысты. Осылайша, параболалық траектория бойынша қозғалыс тік және көлденең осьтерге қатысты екі тәуелсіз қозғалыстың қосындысы ретінде ұсынылуы мүмкін.

O осінде осінде, дене g үдеуіне бірдей қозғалады, бұл қозғалыстың бастапқы жылдамдығы - v 0 y. O осіндегі қозғалыс біркелкі және қарапайым, бастапқы жылдамдығы V 0 X.

X туралы ось бойында қозғалыс шарттары:

x 0 \u003d 0; v 0 x \u003d v 0 cos α; a x \u003d 0.

Ось бойынша қозғалыс үшін жағдайлар:

y 0 \u003d 0; v 0 y \u003d v 0 sin α; Y \u003d - g.

Біз көкжиекке лақтырылған дененің қозғалысы үшін формулалар береміз.

Дене ұшу уақыты:

t \u003d 2 v 0 sin α g.

Дене ұшу ауқымы:

L \u003d v 0 2 SIN 2 α g.

Ұшудың максималды диапазонында бұрышта қол жеткізіледі α \u003d 45 °.

L m a x \u003d v 0 2 г.

Көтергіштің максималды биіктігі:

h \u003d v 0 2 SIN 2 α 2 г.

Айта кету керек, нақты жағдайларда, көкжиекке бұрылған дененің горизонтқа ұшыраған қозғалысы әуе мен желдің қарсылығына байланысты параболиктен басқа траекториямен өтуі мүмкін. Ғарышта тасталған денелердің қозғалысын зерттеу арнайы ғылыммен айналысады - баллистика.

Егер сіз мәтіннің қатесін байқасаңыз, оны таңдап, Ctrl + Enter пернелер тіркесімін басыңыз

Тегін құлау - Бұл дененің тек ауырлық күшіне әсер етуі.

Денеде ауада құлап, ауырлық күшіне қосымша, ауаның төзімділігінің күші әрекет етеді, сондықтан мұндай қозғалыс тегін тамшы емес. Тегін құлау - бұл вакуумдағы денелердегі тамшы.

Ауырлық күшіне енетін үдеу деп аталады еркін құлауды жеделдету. Онда уақыттың бірлігіне ақысыз инциденттік дененің жылдамдығы қандай болатынын көрсетеді.

Еркін құлаудың үдеуі тігінен бағытталған.

Галилео Ғалилея орнатылды ( заң Ғалилея.): Барлық денелер жер бетінде жер бетінде, сол үдеуі бар қарсылас күштер болмаған кезде жер бетінде түседі, яғни I.E. Тегін құлаудың үдеуі дене салмағына байланысты емес.

Сіз Ньютон түтігін немесе стробоскопиялық әдісті қолдана алатындығыңызға сенімді бола аласыз.

Ньютон түтігі - бұл шыны түтік - бұл шамамен 1 м, оның соңы жағылады, ал екіншісі шүмекпен жабдықталған (Cурет 25).

85-сурет

Түтіктегі позиция үш Әр түрлі заттар, мысалы, ұсақтау, тығын және құс қауырсыны. Содан кейін телефонды жылдам бұраңыз. Үш дененің барлық денесі түтіктің түбіне түседі, бірақ әр түрлі уақытта: алдымен ұсатқыш, содан кейін штепсель және, ақыры, қалам. Бірақ дене түтікте ауа болған кезде, дене түседі (Cурет 25, A). Сорғыны сорып, түтікті қайтадан бұрап, түтікті қайтадан бұрап, біз үш дененің бір уақытта түсетінін көреміз (Cурет 25, б).

Жердегідей g ауданның географиялық ендікіне байланысты.

Ең үлкен құндылық Ол полюсте г \u003d 9,81 м / с 2, ең кішісі - экватордан G \u003d 9,75 м / с 2. Мұның себептері:

1) жердің күнделікті осіндегі айналуы;

2) жердің пішінінің сфералық ауытқуы;

3) жер тұқымдарының тығыздығын біртектес емес тарату.

Тегін тамшының үдеуі планетаның бетінен биіктігі h денеге байланысты. Егер ол планетаның айналуымен еліктемесе, формула бойынша есептеуге болады:

Қайда Г. - гравитациялық тұрақты, М. - планетаның массасы, Р. - планетаның радиусы.

Соңғы формуладан кейінгідей, денені көтеретін биіктіктің ұлғаюымен, планетаның бетінен жоғары, еркін құлаудың үдеуі азаяды. Егер сіз планетаның айналуына немқұрайлы қарамасаңыз, онда планетаның беті radius r

Оның сипаттамасы үшін тепе-теңдік қозғалысының формулаларын пайдалануға болады:

жылдамдық теңдеуі:

телефонның ақысыз құлауын сипаттайтын кинематикалық теңдеу: ,

немесе осьдегі проекцияда .

Дене қозғалысы тігінен тасталған

Еркін құлаған дене тіке немесе қисық сызықты траектория арқылы қозғала алады. Бұл бастапқы шарттарға байланысты. Мұны толығырақ қарастырыңыз.

Бастапқы жылдамдықсыз тегін тамшы ( \u003d 0) (Cурет 26).

Таңдалған координаттар жүйесімен дененің қозғалысы теңдеулермен сипатталады: .

Соңғы формуладан бастап, сіз дененің уақытын H биіктігінен таба аласыз:

Жылдамдық формуласынан табылған уақытты ауыстыру, біз күздік жылдамдық модулін күзгі уақытта аламыз :.

Дене қозғалысы бастапқы жылдамдықпен тігінен бас тартты (Cурет 27)

86-сурет.27

Дене қозғалысы теңдеулермен сипатталған:

Жылдамдық теңдеуінен дене эквивалентті жоғары қарай жылжытып, максималды биіктікке жетеді, содан кейін бірдей төмен қарай жылжытылады. Y \u003d HMAX-те, жылдамдық және бастапқы позицияның негізгі позициясына y \u003d 0-ге жеткен кезде, сіз мыналарды таба аласыз.

Максималды биіктікке арналған денені көтеру уақыты;

Денені көтерудің максималды биіктігі;

Дене ұшу уақыты;

Бастапқы позициядағы жұмыс кезінде жылдамдық проекциясы.

Дене қозғалысы көлденеңінен бас тартылды

Егер жылдамдық тігінен бағытталған болса, дененің қозғалысы қисық сызықты болады.

Hearty Heady Head-тан H көлденеңінен жылдамдықпен жылдамдықпен лақтырылған қозғалысты қарастырыңыз (2-сурет). Біз ауа қарсылыққа немқұрайды қараймыз. Қозғалысты сипаттау үшін сіз координаттардың екі осін таңдауыңыз керек - О және OU. Координаталық анықтаманың басталуы үйлесімді бастапқы позиция Дене. 28-суретте оны көруге болады ,,,,

88-сурет.

Содан кейін дене қозғалысы теңдеулермен сипатталады:

Бұл формулалардың талдауы көлденең бағытта, дене жылдамдығы өзгеріссіз қалады, яғни. Дене біркелкі қозғалады. Тік бағытта, дене g, яғни үдеуге тең қозғалады. Дене сияқты, бастапқы жылдамдықсыз еркін құлап кетеді. Траекторияның теңдеуін табыңыз. Мұны істеу үшін (3) теңдеуден уақыт табамыз

Классикалық механикада гравитациялық өріске еркін қозғалатын объектінің күйі шақырылады жиі құлау. Егер объект атмосфераға түссе, онда қосымша қарсылық күші бар және оның қозғалысы гравитациялық үдеуге ғана емес, сонымен қатар оның массасынан да байланысты болады, көлденең қима және басқа факторлар. Алайда, вакуоға түсетін денеге бір ғана күш түседі, атап айтқанда ауырлық күшінің күші.

ТЕГІН күзгі мысалдар - бұл жердегі кемесі және жер серіктері, олар жердегі орбитада, өйткені олардың жалғыз күші бар - ауырлық күші. Күннің айналасында айналатын планеталар да ақысыз. Төмен жылдамдықтағы жерге түсіп кетуі мүмкін, өйткені олар еркін құлап кетуі мүмкін, өйткені бұл жағдайда ауаның тұрақтылығы шамалы және оларды елемеуге болады. Егер пәндер бойынша әрекет ететін жалғыз күш болса, ауаның кедергісі жоқ, ал ауа кедергісі жоқ, үдеу барлық заттар үшін бірдей, ал жер бетіне еркін құлаудың үдеуіне тең, секундына 9,8 метр Екінші (м / с) немесе секундына 32,2 фут (футтық / ц²). Басқа астрономиялық органдардың бетіне еркін күзгі жеделдету әр түрлі болады.

Парашютшілер, әрине, олар парашют туралы ақпаратты ашу алдында олар еркін құлады, бірақ іс жүзінде, ақысыз құлады, парашютші ешқашан парашютке түспеуі мүмкін. Иә, «еркін құлау» -де тарту күші парашютші болып табылады, бірақ керісінше, бірақ қарама-қарсы күш, сонымен қатар, ауа қарсаңында, ауа қарсылық күші жердегі тарту күшіден сәл аз ғана болады.

Егер ауа кедергісі болмаса, еркін құлап, дене жылдамдығы әр секунд сайын 9,8 м / с-қа дейін артады.

Қабырған дененің жылдамдығы мен қашықтығы келесідей есептеледі:

в.₀ - бастапқы жылдамдық (м / с).

в. - ақырғы тік жылдамдық (м / с).

сағ.₀ - бастапқы биіктік (м).

сағ. - күзгі биіктігі (м).

т. - Күзеу уақыты (C).

г. - бос күздің үдеуі (жер бетіне 9,81 м / с2).

Егер а в.₀ \u003d 0 және сағ.₀ \u003d 0, бізде:

егер сіз еркін құлаудың уақытын білсеңіз:

егер қашықтық құлаудың ақысыз қашықтығы болса:

егер түпкілікті жиілік жылдамдығы белгілі болса:

Бұл формулалар осы тегін күз калькуляторында қолданылады.

Денені сақтау құқығы болмаса, еркін құлау кезінде пайда болады жымақ. Гинесс - денеде еденнен, орындық, үстелдерден және басқа да қоршаған заттардың сыртқы күштерінің болмауы. Басқаша айтқанда - тірек күштері. Әдетте, бұл күштер тірек бетіне перпендикуляр бағытта әрекет етеді, ал көбінесе тігінен жоғары қарай жүреді. Гинчені судағы жүзумен салыстыруға болады, бірақ тері суды сезінбейді. Барлығы өз салмағын біледі, теңіздегі ұзақ ваннадан кейін жағаға барады. Сондықтан, ол ғарышкерлер мен ғарышкерлерді оқытудағы салмақсыздықты модельдеу үшін бассейндерді сумен пайдаланады.

Гравитациялық өріс сіздің денеңізге қысым жасай алмайды. Сондықтан, егер сіз осы мемлекетте де үлкен объектінің құлдырауымен (мысалы, ұшақта) болсаңыз, онда сіздің денеңізге сыртқы әсер етуі жоқ, сонымен қатар, бірдей, бірдей суда.

Жеңілдікпен оқыту үшін ұшақ Ғарышкерлер мен ғарышкерлерді даярлау, сонымен қатар түрлі тәжірибелер жасау үшін қысқа мерзімді салмақсыздықты қалыптастыруға арналған. Мұндай ұшақтар пайдаланылды және қазіргі уақытта бірнеше елдерде жұмыс істеп жатыр. Қысқа мерзім ішінде, ол шамамен 25 секунд ішінде, әуе кемесі жеңілдік күйінде, яғни, оған бар адамдар үшін қолдау көрсетілмейді.

Жеңілдікке еліктеу үшін әртүрлі ұшақтар қолданылды: КСРО-да және Ресейде 1961 жылдан бастап, 1961 жылдан бастап Ресейде ТУ-104АК, ТУ-134Л, ТУ-154ММЛ және ИЛ-76МД. Америка Құрама Штаттарында ғарышкерлер 1959 жылдан бастап, АДЖ-2, С-131, ҚК-135, Боинг 727-200-ден бері оқытылды. Еуропада Airbus A310 ұшағын ғарыштық зерттеу орталығы (CNES, France) жеңілдікпен оқыту үшін қолданады. Модификация, гидравликалық және кейбір басқа жүйелерді қысқа мерзімді жеңілдік жағдайында, сондай-ақ ұшақтардың жоғарылауы үшін олардың қалыпты жұмысын қамтамасыз ету үшін, сондай-ақ қанаттарын нығайту үшін, сондай-ақ қанаттарын нығайту мақсатында (2G-ге дейін).

Кейде жер бетіндегі орбитада бос ұшу кезінде еркін құлау жағдайларын сипаттағанына қарамастан, олар ауырлық күшінің болмауы туралы айтады, әрине, ауырлық күші кез-келген жағдайда бар ғарыш кемесі. Жетіспейтін нәрсе - бұл салмақ, яғни объектілерге қолдау көрсету күші Ғарыш кемесіБос құлаудың бірдей үдеуімен кеңістікте қозғалады, бұл жер бетінде аз ғана. Мысалы, халықаралық жерде орналасқан орбитада, оның ішінде 350 км, оның ішінде халықаралық ғарыш станциясы (ХҒС) жер бетіне ұшады, гравитациялық үдеу 8,8 м / с құрайды, бұл жер бетіне қарағанда 10% -ға аз.

Нысанның нақты үдеуін сипаттау (әдетте) ұшақ) Жер бетіндегі еркін құлауды жеделдету туралы, әдетте, ерекше мерзім пайдаланылады - көп тиеу. Егер сіз жатсаңыз, жерде отырсаңыз, жерде отырсаңыз немесе тұрсаңыз, денеңізде 1 г шамадан тыс жүктеме бар (яғни олай емес). Егер сіз ұшу ұшағында болсаңыз, онда сіз шамадан тыс жүктеме, шамамен 1,5 г. Егер сол ұшақ кішкентай радиуста келісілген айналуды орындаса, онда жолаушылар 2 г-ға дейін көбейіп, салмағы екі есе өсті.

Адамдар шамадан тыс жүктемелер болмаған кезде (1 г) өмір сүруге дағдыланады, сондықтан кез-келген шамадан тыс жүктеме адам ағзасына қатты әсер етеді. Зертханалық әуе кемесіндегідей, сұйықтықтармен жұмыс жасайтын барлық жүйелерде барлық жүйелер нөл (жеңілдік) және тіпті теріс жүктеме жағдайында дұрыс жұмыс істеуі керек, олар да осындай жағдайларда өмір сүру үшін көмек және ұқсас «модификациялар» қажет. Жұқпалы адам 3-5 г (шамадан тыс жүктеме бағытына байланысты), өйткені мұндай шамадан тыс жүктеме оттегі миынан айырылуы мүмкін, өйткені жүрек онымен қанға қанта қызмет ете алмайды. Осыған байланысты әскери ұшқыштар мен ғарышкерлер центрифугаларда жаттығады жоғары шамадан тыс жүктеме шарттарыолармен сананың жоғалуын болдырмау үшін. Еңбек жағдайлары мен сананың қысқа мерзімді жоғалуын болдырмау үшін, жұмыс жағдайында, ұшқыштар, ғарышкерлер, ғарышкерлер және астронавталар, бұл өте жоғары қауіпті костюмдер киеді, бұл біркелкі қысым көрсету арқылы қан кетуді шектейді адам денесінің бүкіл беті.

Ол екі шыны түтікті қабылдады, олар Ньютон түтігі деп аталды және олардан ауаны тастады (Cурет 1). Осыдан кейін, осы түтіктердегі ауыр доптың және өкпе таяқшасының құлдырау уақыты өлшенді. Олар бір уақытта түсетіні белгілі болды.

Егер сіз ауаның қарсылығын алып тастасаңыз, онда пенни де, доп құлап кетуге кедергі болмайды, олар еркін құлайды. Бұл меншік және еркін құлауды анықтауға негіз қалыптастырылды.

Еркін құлау дененің басқа күштердің әрекеті болмаған кезде тек ауырлық күшіне енген кезде ғана.

Еркін құлау дегеніміз не? Егер сіз кез-келген затты көтеріп, босатыңыз, содан кейін тақырыптың жылдамдығы өзгереді, бұл қозғалыс жедел, тіпті тең екенін білдіреді.

Алғаш рет денелердің ақысыз түсуі эквивалентті болып, Галилео Галилеяны жариялады және дәлелдеді. Ол мұндай денелер қозғалған үдеуді өлшеді, ол сондай-ақ қоңырау шалып, бос күзді жеделдету және шамамен 9,8 м / с құрайды.

Сондықтан бос құлау жеке оқиға Сұралған қозғалыс. Бұл алынған барлық теңдеулер бұл қозғалысқа жарамды дегенді білдіреді:

жылдамдық проекциясы үшін: v v \u003d v 0x + және x t

Қозғалыс проекциясы үшін: s x \u003d v 0x t + a x t 2/2

дененің күйін кез келген уақытта анықтау: x (t) \u003d x 0 + v + және x t 2/2

x Қозғалыс, біз әдетте көлденеңінен таңдаған x осі бойынша түзу болатындығын көрсетеді.

Егер дене тігінен қозғалса, ол Y-ді тағайындау әдеттегідей, біз аламыз (2-сурет):

Інжір. 2. Дененің тік қозғалысы ()

Теңдеулер келесі бірдей көріністі алады, мұнда G еркін құлаудың үдеуі, h - биіктіктегі қозғалыс. Бұл үш теңдеулерде механиканың еркін құлау жағдайын қалай шешу керектігі сипатталған.

Дене тігінен бастапқы жылдамдығымен, v 0 (Cурет 3). Дене қосылған биіктігін табыңыз. Осы дененің қозғалыс теңдеуін жазыңыз:

Інжір. 3. Мысал туралы мәселе ()

Қарапайым теңдеулерді білу бізге биіктігін табуға мүмкіндік берді.

Еркін құлаудың үдеуінің мәні ауданның географиялық ендікіне, полюстерге, ол ең жоғары және экваторға байланысты. Сонымен қатар, еркін құлаудың үдеуі қандай құрамға байланысты жер қыртысы Біз тұрған жерде. Егер ауыр минералдар болса, егер бос болса, g мәні біршама болады, содан кейін ол аз болады. Бұл әдісті геологтар ауыр кен немесе газдар, майдың кен орындарын анықтау үшін пайдаланады, ол гравиметрия деп аталады.

Егер дененің бетке құлап кететін қозғалысын дәл сипаттағымыз келсе, онда ауа тұрақтылығы әлі де бар екенін ұмытпау керек.

Париждік физик Ленорман XVIII ғасырдағы кәдімгі қолшатырлардың ұштарын тұрғызып, үйдің төбесінен секірді. Оған сәттілік күтіп алды, ол арнайы қолшатырды отырғызып, Монтель қаласындағы мұнарадан секірді. Ол өзінің өнертабысын француз тілінен аударған парашют деп атады.

Галилео Ғалилея бірінші болып дененің жерге құлаған уақыты оның массасына тәуелді емес екенін бірінші болып, бірақ жердің өзіндік сипаттамаларымен анықталады. Мысал ретінде ол уақыт аралығында белгілі бір масса бар дененің құлауы туралы ой жүгіртуге себеп болды. Осы денені екі бірдей екіге бөлу кезінде олар құлай бастайды, бірақ егер дененің құлауы мен күздің уақыты массаға байланысты болса, онда олар баяу құлап кетуі керек, бірақ қалай? Өйткені, олардың жалпы массасы өзгерген жоқ. Неге? Мүмкін жартысы жартысының жартысының алдын алады ма? Біз қайшылыққа келеміз, демек, құлау деңгейі дене салмағына, әділетсіз байланысты деп болжауға болады.

Сондықтан біз ақысыз құлаудың дұрыс анықтамасына келеміз.

ТЕГІН күз - бұл дененің ауырлық күшіне ғана әсері. Денеде басқа күштер жарамсыз.

Біз 9,8 м / с-қа тең еркін құлау мөлшерін қолданатынымызға дағдыланғанбыз, бұл біздің физиологияның ең қолайлы мәні. Еркін құлаудың үдеуі географиялық орналасуынан өзгеретінін білеміз, бірақ бұл өзгерістер шамалы. Басқа құндылықтар басқа аспан денелеріне еркін құлаудың үдеуі қандай? Қалай болжау керек, адамның жайлы болуы ма? ТЕГІН күз формуласын еске түсіріңіз (Cурет 4):

Інжір. 4. Планеталардағы еркін құлауды жеделдету кестесі ()

Көктегі аспан денесі неғұрлым көп болса, оған еркін құлаудың үдеуі соғұрлым көп, оны табу фактісі мүмкін емес адам ағзасы. Түрлі аспан денелеріне ақысыз құлауды біле отырып, біз осы аспан денелерінің орташа тығыздығын анықтай аламыз және орташа тығыздықты біле аламыз, осы органдардан тұратынын болжай аласыз, яғни олардың құрылымын анықтай аласыз.

Бұл жердің әртүрлі нүктелерінде еркін құлаудың үдеуін өлшеу геологиялық барлаудың қуатты тәсілі болып табылады. Осылайша, ұңғыма емес, шәңгіршек емес, шахталар жер қыртысының қалыңдығында минералдардың бар-жоғын анықтай алады. Бірінші әдіс - бұл көктемгі салмақтың геологиялық салмағын қолдана отырып, еркін ауыруды өлшеу, олар феноменалды сезімталдыққа ие, миллиондаған граммға дейін (Cурет 5).

Екінші әдіс - өте дәл математикалық маятниктің көмегімен, өйткені маятниктің тербеліс кезеңін біле отырып, сіз еркін құлаудың үдеуін есептей аласыз: кезең аз, еркін құлаудың үдеуі соғұрлым көп болады. Бұл өте дәл маятникпен өлшеу, әр түрлі жердегі еркін құлауды жеделдетуге болады, ол одан да аз немесе аз бола бастады.

Еркін құлау үдеуінің мөлшері қандай? Жердің допы идеалды сфера емес, геооид, бұл полюстерден сәл ажыратады. Бұл тіректер еркін құлаудың үдеуінің мәні экватордан гөрі үлкен болатынын білдіреді, ол экваторда ең аз болады, бірақ сол географиялық ендікке сәйкес келеді. Сонымен, бір ендік аясында өлшеу, әр түрлі нүктелерде еркін құлаудың үдеуі, біз оның өзгеруімен белгілі қазбалардың қол жетімділігіне қарай бағалай аламыз. Бұл әдіс гравиметриялық интеллект деп аталады, оның арқасында Қазақстандағы және Батыс Сібірдегі мұнай кен орындары табылды.

Пайдалы қазбалардың болуы, ауыр заттардың немесе бос орындар кен орындары еркін құлаудың үдеуіне ғана емес, сонымен бірге оның бағытына да әсер етуі мүмкін. Егер сіз үлкен таудың жанындағы ақысыз құлаудың үдеуін өлшеп алсаңыз, онда бұл үлкен дене еркін құлауды жеделдету бағытына әсер етеді, өйткені ол сонымен қатар еркін құлаудың үдеуін өлшейді.

Әдебиеттер тізімі

1. Тихомирова С.А., Яворский Б.М. Физика (негізгі деңгей) - м.: Мнемозина, 2012 ж.
2. Глиендесте Л.Е., Дик Ю.И. Физика 10 сынып. - м.: Мнемозина, 2014 ж.
3. Кикооин IK, Кикооин А.К. Физика - 9, Мәскеу, Ағарту, 1990 ж.

Үй жұмысы

1. Қандай қозғалыс тегін?
2. Еркін құлаудың ерекшеліктері қандай?
3. Қандай тәжірибе көрсеткендей, жер бетіндегі барлық денелер бірдей үдеуге түседі?

1. Интернет-портал класы --Fizika.narod.ru ().
2. Nado5.ru Интернет-порталы ().
3. Fizika.in Интернет-порталы ().