Sərbəst düşmənin sürətləndirilməsi, düsturlar. Niyə vakuumdakı cisimlər eyni şəkildə düşür - təlim kursları

Sərbəst düşmə, cisimlərin yalnız Yerin cazibə qüvvəsinin təsiri altında (cazibə qüvvəsinin təsiri altında) hərəkətidir.

Yer şəraitində cisimlərin düşməsi şərti olaraq sərbəst hesab olunur, çünki Bir bədən havaya düşəndə həmişə hava müqaviməti qüvvəsi var.

İdeal sərbəst düşmə yalnız vakuumda mümkündür, burada hava müqaviməti yoxdur və kütlədən, sıxlıqdan və formadan asılı olmayaraq, bütün cisimlər eyni sürətlə düşür, yəni.

Bir nasosdan istifadə edərək havanı çıxarsanız, Nyuton borusunda cisimlərin ideal sərbəst düşməsini müşahidə edə bilərsiniz.

Sonrakı mülahizələrdə və problemləri həll edərkən biz hava ilə sürtünmə qüvvəsini nəzərə almırıq və cisimlərin yer şəraitində düşməsini ideal olaraq sərbəst hesab edirik.

QRAVİTƏNİN SÜRƏTLƏNMƏSİ

Sərbəst düşmə zamanı Yer səthinə yaxın olan bütün cisimlər, kütləsindən asılı olmayaraq, sürətlənmə adlanan eyni sürəti əldə edirlər. sərbəst düşmə.
Qravitasiya sürətinin simvolu g-dir.

Yerdəki cazibə qüvvəsinin sürətlənməsi təxminən bərabərdir:
g = 9,81m/s2.

Cazibə qüvvəsinin sürətlənməsi həmişə Yerin mərkəzinə doğru yönəlir.

Yer səthinin yaxınlığında cazibə qüvvəsinin böyüklüyü sabit hesab olunur, buna görə də bir cismin sərbəst düşməsi sabit bir qüvvənin təsiri altında bir cismin hərəkətidir. Buna görə də, sərbəst düşmə vahid sürətlənmiş hərəkətdir.

Cazibə vektoru və onun yaratdığı sərbəst düşmə sürəti həmişə eyni şəkildə yönəldilir.

Düzgün sürətlənmiş hərəkət üçün bütün düsturlar sərbəst düşən cisimlərə şamil edilir.

İstənilən vaxt cismin sərbəst düşməsi zamanı sürətin böyüklüyü:

bədən hərəkəti:

Bu vəziyyətdə sürətləndirmək yerinə A, qravitasiyanın sürətlənməsi vahid sürətlənmiş hərəkət üçün düsturlara daxil edilir g=9,8m/s2.

İdeal düşmə şəraitində eyni hündürlükdən düşən cisimlər Yerin səthinə çatır, eyni sürətə malikdir və eyni vaxtda düşür.

İdeal sərbəst düşmədə cisim ilkin sürətin böyüklüyünə bərabər sürətlə Yerə qayıdır.

Bədənin yıxıldığı vaxt, atılan andan tam dayanana qədər yuxarıya doğru hərəkət etdiyi vaxta bərabərdir. ən yüksək nöqtə uçuş.

Yalnız Yerin qütblərində cisimlər ciddi şəkildə şaquli olaraq düşürlər. Planetin bütün digər nöqtələrində sərbəst düşən cismin trayektoriyası fırlanan sistemlərdə yaranan Kariolis qüvvəsi səbəbindən şərqə doğru əyilir (yəni Yerin öz oxu ətrafında fırlanmasının təsiri təsirlənir).

SİZ BİLİRSİNİZ

REAL ŞƏRTLƏRDƏ BƏDƏNLƏRİN DÜŞMƏSİ NƏDİR?

Əgər siz tüfəngi şaquli olaraq yuxarıya doğru atırsanız, o zaman hava ilə sürtünmə qüvvəsini nəzərə alaraq istənilən hündürlükdən sərbəst düşən güllə yerdə 40 m/s-dən çox olmayan sürət əldə edəcək.

Real şəraitdə havaya qarşı sürtünmə qüvvəsinin olması səbəbindən bədənin mexaniki enerjisi qismən istilik enerjisinə çevrilir. Nəticədə bədənin maksimum qalxma hündürlüyü havasız fəzada hərəkət edərkən ola biləcəyindən az olur və enmə zamanı trayektoriyanın istənilən nöqtəsində sürət yüksəlişdəki sürətdən az olur.

Sürtünmə olduqda, düşən cisimlər yalnız hərəkətin başlanğıc anında g-ə bərabər bir sürətə malikdir. Sürət artdıqca, sürətlənmə azalır və bədənin hərəkəti vahid olmağa meyllidir.

ÖZÜN ET

Düşən cisimlər real şəraitdə necə davranırlar?

Plastik, qalın karton və ya kontrplakdan hazırlanmış kiçik bir disk götürün. Düz kağızdan eyni diametrli bir disk kəsin. Onları yuxarı qaldırın, içəri tutun müxtəlif əllər, eyni hündürlüyə və eyni zamanda buraxın. Ağır disk yüngüldən daha sürətli düşəcək. Düşərkən, hər bir disk eyni vaxtda iki qüvvədən təsirlənir: cazibə qüvvəsi və hava müqavimətinin qüvvəsi. Payızın əvvəlində nəticədə yaranan cazibə qüvvəsi və hava müqavimətinin qüvvəsi daha böyük kütləsi olan bir cisim üçün daha çox olacaq və daha ağır cismin sürətlənməsi daha çox olacaqdır. Bədənin sürəti artdıqca, hava müqavimətinin qüvvəsi artır və tədricən cazibə qüvvəsinə bərabər olur; düşən cisimlər bərabər şəkildə hərəkət etməyə başlayır, lakin müxtəlif sürətlə (daha ağır cisim daha yüksək sürətə malikdir).
Düşən diskin hərəkəti kimi, bir paraşütçünün təyyarədən böyük hündürlükdən tullanarkən yıxılan hərəkətini də düşünmək olar.

Yüngül kağız diski daha ağır plastik və ya kontrplak diskə qoyun, onları hündürlüyə qaldırın və eyni zamanda buraxın. Bu vəziyyətdə onlar eyni vaxtda düşəcəklər. Burada hava müqaviməti yalnız ağır alt diskə təsir edir və cazibə qüvvəsi kütlələrindən asılı olmayaraq cisimlərə bərabər sürətlənmələr verir.

Az qala zarafata

18-ci əsrdə yaşamış Parisli fizik Lenormand adi yağış çətirlərini götürüb, spikerlərin uclarını bərkidib və evin damından atılıb. Sonra uğurundan ruhlanan o, hörmə oturacaqlı xüsusi çətir düzəltdi və Montpelyedəki qüllədən aşağı qaçdı. Aşağıda onu həvəsli tamaşaçılar əhatə edirdi. Sizin çətirinizin adı nədir? Paraşüt! - Lenormand cavab verdi (bu sözün fransız dilindən hərfi tərcüməsi “düşməyə qarşıdır”).

MARAQLI

Yeri qazıb oraya bir daş atsan, daşın aqibəti necə olacaq?
Daş yıxılacaq, yolun ortasına dəyəcək maksimum sürət, sonra ətalətlə uçacaq və Yerin əks tərəfinə çatacaq və onun son sürəti ilkin sürətə bərabər olacaq. Yerin daxilində sərbəst düşmənin sürətlənməsi Yerin mərkəzinə olan məsafəyə mütənasibdir. Daş, Huk qanununa görə bulaq üzərində çəki kimi hərəkət edəcək. Daşın ilkin sürəti sıfırdırsa, o zaman şaftdakı daşın salınması dövrü, düz şaftın necə qazıldığından asılı olmayaraq, peykin Yer səthinə yaxın inqilab dövrünə bərabərdir: mərkəzdən Yerin və ya hər hansı bir akkord boyunca.

Sərbəst düşmə obyektlərin şaquli olaraq aşağı və ya şaquli olaraq yuxarıya doğru hərəkətidir. Bu vahid sürətlənmiş hərəkətdir, lakin onun xüsusi növüdür. Bu hərəkət üçün vahid sürətlənmiş hərəkətin bütün düsturları və qanunları etibarlıdır.

Əgər cisim şaquli olaraq aşağıya doğru uçursa, o zaman sürətlənir, bu halda sürət vektoru (şaquli aşağıya doğru yönəldilir) sürət vektoru ilə üst-üstə düşür. Əgər cisim şaquli olaraq yuxarıya doğru uçursa, o zaman yavaşlayır, bu halda sürət vektoru (yuxarıya doğru yönəldilir) sürətlənmə istiqaməti ilə üst-üstə düşmür. Sərbəst düşmə zamanı sürətlənmə vektoru həmişə şaquli olaraq aşağıya doğru yönəldilir.

Cismlərin sərbəst düşməsi zamanı sürətlənmə sabit qiymətdir.
Bu o deməkdir ki, hansı cismin yuxarı və ya aşağı uçmasından asılı olmayaraq onun sürəti eyni şəkildə dəyişəcək. AMMA bir xəbərdarlıqla, əgər hava müqavimətinin qüvvəsini laqeyd etmək olarsa.

Cazibə qüvvəsi səbəbindən sürətlənmə adətən sürətlənmədən başqa hərflə işarələnir. Lakin cazibə və sürətlənmə ilə əlaqədar sürətlənmə eyni fiziki kəmiyyətdir və eynidir. fiziki məna. Onlar vahid sürətlənmiş hərəkət üçün düsturlarda bərabər şəkildə iştirak edirlər.

Bədən aşağı uçduqda (sürətləndikdə) "+" işarəsini, bədən yuxarı uçduqda (yavaşladıqda) "-" işarəsini yazırıq.

Hər kəs məktəb fizika dərsliklərindən bilir ki, vakuumda çınqıl və lələk eyni şəkildə uçur. Ancaq az adam başa düşür ki, niyə vakuumda müxtəlif kütlələrin cisimləri eyni anda yerə enir. İstər vakuumda olsunlar, istər havada olsunlar, kim nə deyə bilərsə, onların kütləsi fərqlidir. Cavab sadədir. Yerin cazibə sahəsinin yaratdığı cisimləri aşağı salan qüvvə (cazibə qüvvəsi) bu cisimlər üçün fərqlidir. Bir daş üçün daha böyükdür (daş daha çox kütləyə malik olduğundan), lələk üçün daha kiçikdir. Ancaq heç bir asılılıq yoxdur: güc nə qədər böyükdürsə, sürətlənmə də bir o qədər böyükdür! Müqayisə edək, ağır şkaf və yüngül yataq masası üzərində eyni qüvvə ilə hərəkət edirik. Bu qüvvənin təsiri altında yataq masası daha sürətli hərəkət edəcək. Və şkaf və çarpayı masasının bərabər şəkildə hərəkət etməsi üçün şkaf çarpayı masasından daha güclü şəkildə təsirlənməlidir. Yer də eyni şeyi edir. Daha ağır cisimləri daha yüngüllərdən daha çox qüvvə ilə cəlb edir. Və bu qüvvələr kütlələr arasında elə bölüşdürülür ki, kütlədən asılı olmayaraq hamısı eyni anda vakuuma düşür.

Yaranan hava müqaviməti məsələsini ayrıca nəzərdən keçirək. Gəlin iki eyni vərəq götürək. Biz onlardan birini əzəcəyik və eyni zamanda onları buraxacağıq. Əzilmiş yarpaq daha tez yerə düşər. Budur fərqli vaxt düşmə bədən çəkisi və cazibə qüvvəsi ilə əlaqəli deyil, hava müqavimətindən qaynaqlanır.

Müəyyən bir hündürlükdən düşən bir cismi düşünün h ilkin sürət olmadan. OU-nun koordinat oxu yuxarıya doğru yönəldilirsə, koordinatların mənşəyini Yerin səthi ilə uyğunlaşdırırsa, bu hərəkətin əsas xüsusiyyətlərini əldə edirik.

Şaquli olaraq yuxarıya atılan cisim cazibə qüvvəsinin sürətlənməsi ilə bərabər şəkildə hərəkət edir. Bu zaman sürət və təcil vektorları əks istiqamətlərə yönəldilir və zaman keçdikcə sürət modulu azalır.

ƏHƏMİYYƏTLİ! Bir cismin maksimum hündürlüyə qalxması və sonradan yer səviyyəsinə enməsi tamamilə simmetrik hərəkətlər olduğundan (eyni sürətlənmə ilə, sadəcə biri yavaş, digəri sürətləndirilmişdir), onda bədənin enmə sürəti sürətə bərabər olacaqdır. onunla yuxarıya atıldı. Bu zaman cismin maksimum hündürlüyə qalxması vaxtı bədənin bu hündürlükdən yer səviyyəsinə enməsi zamanına bərabər olacaqdır. Beləliklə, bütün uçuş vaxtı yüksəlmə və ya eniş vaxtından iki dəfə çox olacaq. Eyni səviyyədə olan cismin qalxma və enmə sürəti də eyni olacaq.

Sizcə damdan atılan tük eyni anda yerə çatar? plastik şüşə və bir sikkə? Siz bu təcrübəni edə bilərsiniz və əmin olun ki, sikkə əvvəlcə yerə, sonra şüşə yerə düşəcək və lələk uzun müddət havada sallanacaq və qəfil külək onu qaldırıb aparsa, yerə belə çatmaya bilər.

Sərbəst düşən cisimlər həqiqətən bu qədər azaddırmı?

Buna görə də belə nəticəyə gəlirik ki, cisimlərin sərbəst düşməsi heç bir qaydaya tabe olmur və bütün cisimlər özünəməxsus şəkildə yerə düşür. Burada, necə deyərlər, nağıl bitir, lakin bəzi fiziklər bununla kifayətlənmədilər və cisimlərin sərbəst düşməsinin hava müqavimətinin qüvvəsindən təsirlənə biləcəyini və buna görə də belə eksperimental nəticələrin yekun sayıla bilməyəcəyini irəli sürdülər.

Uzun bir şüşə boru götürdülər və içinə bir lələk, qranul, taxta tıxac və bir sikkə qoydular. Sonra borunu tıxacla bağladılar, oradan hava çıxardılar və onu tərsinə çevirdilər. Və sonra tamamilə inanılmaz şeylər kəşf edildi.

Bütün cisimlər birlikdə borudan aşağı uçdu və eyni anda yerə endi. Uzun müddət belə əyləndilər, güldülər, zarafat etdilər, borunu çevirdilər və təəccübləndilər, birdən hava müqavimət qüvvələri olmadığı təqdirdə bütün cisimlərin yerə bərabər düşdüyünü başa düşdülər.

Üstəlik, başqa bir diqqətəlayiq şey, sərbəst düşmə zamanı bütün cisimlərin sürətlənmə ilə hərəkət etməsi oldu. Təbii ki, bu sürətlənmənin nəyə bərabər olduğunu öyrənmək istəyi var idi.

Sonra xüsusi fotoşəkillərdən istifadə edərək, müxtəlif vaxtlarda hava müqaviməti olmadıqda sərbəst düşən cismin vəziyyətini ölçdülər və yıxılma sürətinin böyüklüyünün bütün hallarda eyni olduğunu müəyyən etdilər. Təxminən 9,8 m/s^2 təşkil edir.

Sərbəst düşmənin sürətləndirilməsi: mahiyyət və düsturlar

Bu dəyər tamamilə istənilən kütlə, forma və ölçüdə olan cisimlər üçün eynidir. Bu kəmiyyət cazibənin sürətlənməsi adlanırdı və onu ifadə etmək üçün ayrıca bir hərf, Latın əlifbasının g (zhe) hərfi ayrıldı.

g həmişə 9,8 m/s^2-ə bərabərdir. Düzünü desək, daha çox onluq yerlər var, lakin əksər hesablamalar üçün bu yaxınlaşma kifayətdir. Daha dəqiq hesablamalar üçün lazım olduqda daha dəqiq bir dəyər nəzərə alınır.

Cismlərin sərbəst düşməsi hər hansı digər bərabər sürətlənmiş hərəkətlə eyni sürət və yerdəyişmə düsturları ilə təsvir edilir:

v=a*t, və s=((v^2) - (v_0^2)) / 2*a və ya s= a*(t^2) / 2, əgər cismin ilkin sürəti sıfırdırsa, yalnız sürətləndirmə dəyərinin əvəzinə a g qiymətini götürün. Və sonra düsturlar formanı alır:

v = g*t , s =((v^2)-(v_0^2))/2*g və ya s = g*(t^2)/2 (əgər v_0 = 0 olarsa),

burada v son sürət, v_0 ilkin sürət, s yerdəyişmə, t vaxt, g sərbəst düşmə sürətidir.

İstənilən cismin sərbəst düşməsinin də eyni şəkildə baş verməsi qənaəti ilk baxışda gündəlik təcrübə baxımından absurd görünür. Amma əslində hər şey düzgün və məntiqlidir. Sadəcə olaraq, bir çox düşən cisim üçün əhəmiyyətsiz görünən hava müqaviməti olduqca nəzərə çarpır və buna görə də onların düşməsini çox yavaşlatır.

Təlimatlar

Bədənin düşdüyü hündürlüyü SI vahidlərinə - metrə çevirin. Sərbəst düşmə sürəti artıq bu sistemin vahidlərinə çevrilmiş arayış kitabında verilmişdir - sayğaclar saniyələrə bölünür. Yer üzündə orta zolaq 9,81 m/s 2 təşkil edir. Bəzi problemlərin şəraitində digər planetlər, məsələn, Ay (1,62 m/s2), Mars (3,86 m/s2) göstərilir. Hər iki ilkin kəmiyyət SI vahidlərində verildikdə, nəticə eyni sistemin vahidlərində - saniyələrdə olacaqdır. Və vəziyyət bədən çəkisini göstərirsə, ona məhəl qoymayın. Bu məlumat burada lazımsızdır, nə qədər yaxşı bildiyinizi yoxlamaq üçün istinad edilə bilər.

Düşmək üçün hündürlüyü ikiyə vurun, cazibə qüvvəsinə görə sürətlənməyə bölün və nəticənin kvadrat kökünü götürün:

t=√(2h/q), burada t vaxtdır, s; h - hündürlük, m; g - sərbəst düşmə sürəti, m/s 2 .

Tapşırıq əlavə məlumatların tapılmasını tələb edə bilər, məsələn, bədənin yerə toxunduğu anda və ya ondan müəyyən bir hündürlükdə sürətinin nə olduğu barədə. Ümumiyyətlə, sürəti belə hesablayın:

Burada yeni dəyişənlər təqdim olunur: v - sürət, m/s və y - hündürlük, cismin düşmə sürətini öyrənmək istədiyiniz yer, m.Aydındır ki, h = y olduqda (yəni başlanğıc anında) düşmə) sürət sıfırdır və y = 0 olduqda (yerə toxunma anında, bədən dayanmadan dərhal əvvəl) düstur sadələşdirilə bilər:

Yerə toxunduqdan və bədən dayandıqdan sonra, onun düşmə sürəti yenidən sıfıra bərabərdir (əlbəttə ki, geri sıçrayıb yenidən atlamasa).

Sərbəst düşmə bitdikdən sonra təsir gücünü azaltmaq üçün paraşütlərdən istifadə olunur. Əvvəlcə düşmə sərbəstdir və yuxarıdakı tənliklərə uyğun olaraq baş verir. Sonra paraşüt açılır və hava müqaviməti səbəbindən hamar bir yavaşlama baş verir, indi buna məhəl qoymamaq mümkün deyil. Yuxarıdakı tənliklərlə təsvir edilən nümunələr artıq tətbiq edilmir və hündürlüyün daha da azalması yavaş-yavaş baş verir.

Mars Günəşdən uzaqlığa görə dördüncü, planetlərin ölçüsünə görə yeddinci yeri tutur günəş sistemi. Adını qədim Roma müharibə tanrısının şərəfinə almışdır. Bəzən Mars qırmızı planet adlanır: səthin qırmızımtıl rəngi torpaqda olan dəmir oksidi ilə verilir.

Sizə lazım olacaq

Həvəskar teleskop və ya güclü durbin

Təlimatlar

Yer ilə qarşıdurma Mars A
Yer tam olaraq Günəşlə arasında olduqda Mars ohm, yəni. minimum 55,75 milyon km məsafədə bu nisbət müxalifət adlanır. Eyni vaxtda Mars Günəşə əks istiqamətdədir. Belə qarşıdurmalar hər 26 aydan bir Yer kürəsinin müxtəlif yerlərində təkrarlanır və Mars A. Bunlar həvəskar teleskoplarda qırmızı rəngi müşahidə etmək üçün ən əlverişli məqamlardır. Hər 15-17 ildə bir dəfə böyük qarşıdurmalar baş verir: məsafə Mars a minimaldır və özü ən böyük bucaq ölçüsünə və parlaqlığına çatır. Sonuncu böyük qarşıdurma 2010-cu il yanvarın 29-da olub. Növbəti 27 iyul 2018-ci il olacaq.

Müşahidə şərtləri
Həvəskar teleskopunuz varsa, axtarmalısınız Mars qarşıdurmalarda səmada. Səth təfərrüatları yalnız planetin bucaq diametrinin çatdığı bu dövrlərdə müşahidə üçün mövcuddur. maksimum dəyər. Böyük həvəskar teleskop planetin səthində bir çox maraqlı detalları, qütb qapaqlarının mövsümi təkamülünü ortaya qoyur. Mars və həmçinin Mars toz fırtınalarının əlamətləri. Kiçik bir teleskop vasitəsilə görə bilərsiniz " qaranlıq ləkələr"planetin səthində. Qütb qapaqlarını da görə bilərsiniz, ancaq böyük qarşıdurmalar zamanı. Çox şey müşahidə təcrübəsindən və atmosfer şəraitindən asılıdır. Beləliklə, müşahidə təcrübəsi nə qədər böyükdürsə, teleskop "tutmaq" üçün bir o qədər kiçik ola bilər. Mars və onun səthinin təfərrüatları. Təcrübənin olmaması həmişə bahalı və kompensasiya edilmir güclü teleskop.

Hara baxmaq
axşam və Mars qırmızı-narıncı işıqda, gecənin ortasında isə sarı rəngdə görünür. 2011-ci ildə Mars noyabrın sonuna qədər səmada müşahidə oluna bilər. Avqust ayına qədər planet şimal səmasında olan Əkizlər bürcündədir. İLƏ Mars Xərçəng bürcündə görünür. Şir və Əkizlər bürcləri arasında yerləşir.

Qeyd

Əgər müşahidə təcrübəsi azdırsa, müxalifət dövrünü gözləmək lazımdır.

Mənbələr:

2019-cu ildə Mars
2019-cu ildə teleskop vasitəsilə Mars

Tapmaq üçün sürətlənmə pulsuz düşür, müəyyən bir hündürlükdən kifayət qədər ağır bədəni, tercihen metalı buraxın və vaxtı qeyd edin düşür, sonra hesablamaq üçün düsturdan istifadə edin sürətlənmə pulsuz düşür. Və ya kütləsi məlum olan cismə təsir edən cazibə qüvvəsini ölçün və qüvvə dəyərini bu kütləyə bölün. Riyazi sarkaçdan istifadə edə bilərsiniz.

Sizə lazım olacaq

elektron və adi saniyəölçən, metal gövdə, tərəzi, dinamometr və riyazi sarkaç.

Təlimatlar

Sürətlənmənin tapılması pulsuz düşür sərbəst düşən bədən Bir metal gövdə götürün və onu dərhal metrlə ölçdüyünüz bəzilərinin mötərizəsinə yapışdırın. Aşağıdakı xüsusi platformanı dayandırın. Mötərizəni və platformanı elektron saniyəölçənə əlavə edin. Hündürlük elə seçilməlidir ki, müqavimət əldə olunsun. 2 ilə 4 m arasında hündürlükləri seçmək tövsiyə olunur.Bundan sonra gövdəni mötərizədən ayırın, nəticədə o, sərbəst düşməyə başlayacaq. Platforma çatdıqdan sonra saniyəölçən vaxtı qeyd edəcək düşür V . Bundan sonra, hündürlük dəyərini qəbul edilmiş vaxt dəyərinə bölün və nəticəni 2-yə vurun. Sürətlənmə dəyərini əldə edin pulsuz düşür m/s2 ilə.

Sürətlənmənin tapılması pulsuz düşür güc vasitəsilə Yüksək dəqiqliklə tərəzidə bədən çəkisini kiloqramla ölçün. Sonra bir dinamometr götürün və bu cəsədi ona asın. Amma Nyutonda cazibə qüvvəsinin dəyərini göstərəcək. Sonra çəkisi dəyərini bədən çəkisinə bölün. Nəticədə əldə edəcəksiniz sürətlənmə pulsuz düşür.

Sürətlənmənin tapılması pulsuz düşür riyazi bir sarkaç götürün (kifayət qədər uzun bir ipdə asılmış bir cisim) və əvvəlcə ipləri metrlə ölçərək onu salın. Saniyəölçəni yandırın və müəyyən sayda vibrasiya sayın və onların yarandığı vaxtı saniyələrlə qeyd edin. Bundan sonra, salınımların sayını saniyələrlə vaxta bölün və nəticədə çıxan rəqəmi ikinciyə qaldırın. Sonra onu sarkacın uzunluğuna və 39.48 rəqəminə vurun. Nəticədə alırıq sürətlənmə pulsuz düşür.

Müəyyən etmək üçün güc müqavimət hava cəsədin cazibə qüvvəsinin təsiri altında bərabər və xətti hərəkət etməyə başladığı şərait yaratmaq. Cazibə qüvvəsinin dəyərini hesablayın, hava müqavimətinin gücünə bərabər olacaqdır. Əgər cisim havada sürət yığaraq hərəkət edirsə, onun müqavimət qüvvəsi Nyuton qanunlarından istifadə etməklə tapılır və hava müqavimət qüvvəsini də mexaniki enerjinin saxlanması qanunundan və xüsusi aerodinamik düsturlardan tapmaq olar.

Sərbəst düşmə- Bu, yalnız cazibə qüvvəsinin təsiri altında olan bir cismin hərəkətidir.

Cazibə qüvvəsinə əlavə olaraq, havaya düşən cismə hava müqavimətinin gücü təsir edir, buna görə də belə bir hərəkət sərbəst düşmə deyil. Sərbəst düşmə cisimlərin vakuumda düşməsidir.

Cazibə qüvvəsinin bədənə verdiyi sürətlənmə adlanır sərbəst düşmənin sürətlənməsi. Sərbəst düşən cismin sürətinin vahid vaxtda nə qədər dəyişdiyini göstərir.

Sərbəst düşmə sürəti şaquli olaraq aşağıya doğru yönəldilir.

Galileo Galilei təsis etdi ( Galileo qanunu): bütün cisimlər eyni sürətlənmə ilə müqavimət qüvvələri olmadıqda cazibə qüvvəsinin təsiri altında Yerin səthinə düşür, yəni. cazibə qüvvəsinin sürətlənməsi cismin kütləsindən asılı deyil.

Bunu Nyuton borusu və ya stroboskopik üsulla yoxlaya bilərsiniz.

Nyuton borusu təxminən 1 m uzunluğunda şüşə borudur, bir ucu möhürlənmiş, digəri isə muslukla təchiz olunmuşdur (şək. 25).

Şəkil 25

Boruya üç fərqli obyekt, məsələn, qranul, mantar və quş lələyi yerləşdirək. Sonra borunu tez çevirin. Hər üç cəsəd borunun dibinə düşəcək, lakin müxtəlif vaxtlarda: əvvəlcə qranul, sonra mantar və nəhayət, lələk. Amma boruda hava olduqda cisimlər belə düşür (şəkil 25, a). Havanı çıxarıb borunu yenidən çevirən kimi hər üç cismin eyni vaxtda düşəcəyini görəcəyik (şək. 25, b).

Quru şəraitində g ərazinin coğrafi enindən asılıdır.

Ən böyük qiymət g=9.81 m/s 2 qütbündə, ən kiçiki isə ekvatorda g=9.75 m/s 2-dir. Bunun səbəbləri:

1) Yerin öz oxu ətrafında gündəlik fırlanması;

2) Yerin formasının sferikdən sapması;

3) yer süxurlarının sıxlığının heterojen paylanması.

Sərbəst düşmənin sürətlənməsi cismin planetin səthindən h hündürlüyündən asılıdır. Planetin fırlanmasını laqeyd etsək, onu düsturla hesablamaq olar:

Harada G- qravitasiya sabiti, M- planetin kütləsi, R- planetin radiusu.

Son düsturdan göründüyü kimi, bədənin planetin səthindən yuxarı qalxması ilə sərbəst düşmə sürəti azalır. Planetin fırlanmasını laqeyd etsək, radius R olan planetin səthində

Bunu təsvir etmək üçün vahid sürətlənmiş hərəkət üçün düsturlardan istifadə edə bilərsiniz:

sürət tənliyi:

Cismlərin sərbəst düşməsini təsvir edən kinematik tənlik: ,

və ya oxa proyeksiyada .

Şaquli olaraq atılan cismin hərəkəti

Sərbəst düşən cisim düz və ya əyri yol boyunca hərəkət edə bilər. Bu, ilkin şərtlərdən asılıdır. Buna daha ətraflı baxaq.

İlkin sürət olmadan sərbəst düşmə ( =0) (şək. 26).

Seçilmiş koordinat sistemi ilə bədənin hərəkəti tənliklərlə təsvir olunur: .

Son düsturdan cismin h hündürlüyündən düşmə vaxtını tapa bilərsiniz:

Tapılan vaxtı sürət düsturu ilə əvəz edərək, bədənin düşmə anındakı sürətinin modulunu alırıq: .

Başlanğıc sürətlə şaquli olaraq yuxarı atılan cismin hərəkəti (Şəkil 27)

Şəkil.26 Şəkil.27

Bədənin hərəkəti tənliklərlə təsvir edilir:

Sürət tənliyindən görmək olar ki, cisim bərabər yavaş yuxarıya doğru hərəkət edir, maksimum hündürlüyə çatır və sonra bərabər sürətlə aşağıya doğru hərəkət edir. Nəzərə alsaq ki, y=hmax-da sürət və cismin ilkin vəziyyətə y=0 çatdığı anda, biz tapa bilərik:

Bədəni maksimum hündürlüyə qaldırmaq vaxtı;

Maksimum hündürlük bədəni qaldırmaq;

Bədənin uçuş vaxtı;

Bədənin ilkin vəziyyətinə çatdığı anda sürətin proyeksiyası.

Üfüqi istiqamətdə atılan cismin hərəkəti

Sürət şaquli istiqamətə yönəldilmirsə, bədənin hərəkəti əyri olacaq.

Sürətlə h hündürlüyündən üfüqi istiqamətdə atılan cismin hərəkətini nəzərdən keçirək (şək. 28). Hava müqavimətinə məhəl qoymayacağıq. Hərəkəti təsvir etmək üçün iki koordinat oxunu seçmək lazımdır - Ox və Oy. Koordinatların mənşəyi cismin ilkin mövqeyinə uyğundur. Şəkil 28-dən aydın olur ki, , , , .

Şəkil 28

Sonra cismin hərəkəti tənliklərlə təsvir olunacaq:

Bu düsturların təhlili göstərir ki, üfüqi istiqamətdə bədənin sürəti dəyişməz qalır, yəni. bədən bərabər şəkildə hərəkət edir. Şaquli istiqamətdə cisim g sürətlənməsi ilə bərabər şəkildə hərəkət edir, yəni. ilkin sürət olmadan sərbəst düşən cisim kimi. Gəlin tənliyi tapaq trayektoriyalar. Bunun üçün (3) tənliyindən vaxtı tapırıq