Векторлар мен Скалярлар
жүктеу/скачать 198,45 Kb.
|
Content
| Автокөліктің орын ауысуы шамамен 0 мильді құрайды, өйткені олар басталған жеріне қайта оралады. Дегенмен, сәтті автомобильдер 500 миль қашықтықты жүріп өтті.
Ньютон Заңдары Ньютонның бірінші заңы Оқу платформаның алдыңғы тарауында қозғалысты сипаттау тәсілдерінің әртүрлілігі талқыланды (сөздер, графиктер, диаграммалар, сандар және т.б.). Бұл бөлімде (Ньютонның қозғалыс заңдары) қозғалысты түсіндірудің жолдары талқыланады. Исаак Ньютон (17 ғасыр ғалымы) заттардың қалай қозғалатынын (немесе қозғалмайтынын) түсіндіретін көптеген заңдар шығарды. Бұл үш заң Ньютон қозғалысының үш заңы ретінде белгілі болды. 1-сабақтың басты бағыты-Ньютонның алғашқы қозғалыс заңы, оны кейде инерция заңы деп те атайды. Ньютонның алғашқы қозғалыс заңы көбінесе келесідей тұжырымдалады Тыныштық күйіндегі Объект тыныштық күйінде қалады, ал қозғалыстағы объект тепе-тең емес күш әсер етпесе, сол жылдамдықпен және сол бағытта қозғалыста қалады.
Сіз тоқтаған кезде автомобильде инерцияны (қозғалыс күйіңіздің өзгеруіне қарсылық) сездіңіз бе? Құлыпталған доңғалақтардағы жолдың күші автомобильдің қозғалыс күйін өзгерту үшін теңгерімсіз күш береді, бірақ өзіңіздің қозғалыс күйіңізді өзгерту үшін теңгерімсіз күш жоқ. Осылайша сіз орындықтың бойымен алға қарай жылжып, қозғаласыз. Қозғалыстағы адам сол жылдамдықпен және сол бағытта қозғалыста қалады ... егер оған теңгерімсіз қауіпсіздік белдігі әсер етпесе. Иә! Қауіпсіздік белдіктері Ньютон заңдарымен реттелетін жолаушылардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін қолданылады. Қауіпсіздік белбеуі сізді қозғалыс күйінен тыныштық күйіне айналдыратын теңгерімсіз күш береді. Мүмкін сіз қауіпсіздік белдігін пайдаланбасаңыз не болатыны туралы ойлануыңыз мүмкін. Ньютонның алғашқы қозғалыс заңын қолдану әлі де көп. Төменде бірнеше қосымшалар бар. Мүмкін сіз инерция заңы туралы ойланып, әр қолданбаға түсініктеме бере аласыз. Балғаның басын тұтқаның түбін қатты бетке тигізіп, ағаш тұтқаға бекітуге болады. Кірпіш физика мұғалімінің қолына ауыртпалықсыз түсіп, оны балғамен ұрады. (Назар аударыңыз: мұны үйде жасамаңыз!) Кетчупты бөтелкенің түбінен кетчуптың астынан шығару үшін оны жиі төңкеріп, жоғары жылдамдықпен итеріп, содан кейін күрт тоқтатады. Артқы жағынан соқтығысу кезінде қамшы жарақаттарының алдын алу үшін автомобильдерге бас киімдер орнатылады. Скейтбордпен (немесе фургонмен немесе велосипедпен) жүру кезінде сіз скейтбордтың қозғалысын күрт тоқтататын жиекке, тасқа немесе басқа затқа соғылған кезде тақтадан алға қарай ұшасыз. Инерция және масса Ньютонның алғашқы қозғалыс Заңында "тыныштық күйіндегі Объект тыныштық күйінде қалады, ал қозғалыстағы объект тепе-тең емес күш әсер етпесе, сол жылдамдықпен және сол бағытта қозғалыста қалады"делінген. Нысандар ,әдетте,"олар не істесе, соны жалғастырады". Шын мәнінде, бұл объектілердің қозғалыс жағдайындағы өзгерістерге қарсы тұрудың табиғи тенденциясы. Қозғалыс күйіндегі өзгерістерге қарсы тұрудың бұл тенденциясы инерция ретінде сипатталады. Инерция: объектінің қозғалыс күйінің өзгеруіне әсер ететін қарсылық. Ньютонның Инерция тұжырымдамасы қозғалыс туралы танымал идеяларға тікелей қарсы болды. Ньютонға дейінгі басты ой - бұл объектілердің тыныштық жағдайына келуінің табиғи тенденциясы. Қозғалатын заттар ақыр соңында қозғалуды тоқтатады деп сенді; объектінің қозғалысын сақтау үшін күш қажет болды. Бірақ егер сіз оны өзіңіз қамтамасыз етсеңіз, қозғалатын зат тоқтап қалады, ал қалған объект жалғыз қалады; осылайша, Ньютоннан 2000 жыл бұрын адамдардың ойлауында басым болған идея барлық нысандар тыныштық жағдайын қабылдауға табиғи бейімділікке ие болды. Галилео және инерция тұжырымдамасы XVII ғасырдың көрнекті ғалымы Галилео Инерция тұжырымдамасын жасады. Галилео қозғалатын заттар ақыр соңында үйкеліс деп аталатын күшке байланысты тоқтайды деп ұсынды. Бір-біріне қарама-қарсы көлбеу жазықтықтарды қолдана отырып жүргізілген тәжірибелерде Галилео доптың бір жазықтықта төмен қарай және қарама-қарсы жазықтықта шамамен бірдей биіктікке көтерілетінін байқады. Егер тегіс жазықтықтар қолданылса, доп қарама-қарсы жазықтықта бастапқы биіктікке жақындайды. Галилео бастапқы және соңғы биіктіктер арасындағы кез-келген айырмашылық үйкелістің болуына байланысты деген қорытындыға келді. Галилео егер үйкелісті толығымен жоюға болатын болса, онда доп дәл сол биіктікке жетеді деп мәлімдеді. Галилео одан әрі жазықтықтар бағытталған бұрышқа қарамастан, соңғы биіктік әрдайым бастапқы биіктікке тең болатындығын байқады. Егер қарама-қарсы беткейдің көлбеуі азайса, онда доп осы бастапқы биіктікке жету үшін одан әрі домаланады. Галилейдің пайымдауы жалғасуда: егер қарама-қарсы көлбеу 0 градус бұрышта көтерілсе, онда доп бастапқы биіктікке жетуге тырысып, мәңгілікке айналады. Егер қарама-қарсы көлбеу мүлдем көлбеу болмаса (яғни, егер ол көлденең бағытта болса), онда ... қозғалыстағы объект қозғалуды жалғастырады... . Күштер Объектілерді Қозғалтуға Мәжбүр Етпейді Исаак Ньютон Галилейдің қозғалыс туралы ойларына негізделген. Ньютонның бірінші қозғалыс заңы объектіні қозғалыста ұстау үшін күш қажет емес дейді. Кітапты үстелге сырғытыңыз және оның бастапқы күйіне қарай жылжуын бақылаңыз. Үстелдің үстімен қозғалатын кітап күштің болмауына байланысты тыныштық жағдайына келмейді; керісінше, бұл күштің болуы - бұл күш үйкеліс күші - бұл кітапты тыныштық жағдайына әкеледі. Үйкеліс күші болмаған кезде кітап бірдей жылдамдықпен және бағытта жүре береді - мәңгі! (Немесе, кем дегенде, үстелдің соңына дейін.) Қозғалатын кітапты қозғалыста ұстау үшін күш қажет емес. Бұл кітапты тоқтататын күш. Масса Инерция шамасының өлшемі ретінде Барлық нысандар қозғалыс күйіндегі өзгерістерге қарсы тұрады. Барлық нысандар осы үрдіске ие - олар инерцияға ие. Бірақ кейбір нысандарда басқаларға қарағанда өзгерістерге қарсы тұруға үлкен бейімділік бар ма? Мүлдем иә! Нысанның қозғалыс жағдайындағы өзгерістерге қарсы тұру тенденциясы массаға байланысты. Масса - бұл тек объектінің инерциясына байланысты болатын шама. Нысан неғұрлым үлкен инерцияға ие болса, соғұрлым оның массасы көп болады. Неғұрлым массивті объект өзінің қозғалыс күйіндегі өзгерістерге қарсы тұруға бейім. Физика дәрістеріне арналған үстелде екі бірдей кірпіш бар делік. Алайда, бір кірпіш ерітіндіден, ал екінші кірпіш полистирол көбікінен тұрады. Кірпішті көтерместен, қандай кірпіштің кеңейтілген полистирол кірпіші екенін қалай анықтауға болады? Сіз олардың қозғалыс күйін өзгертуге тырысып, кірпішке бірдей серпін бере аласыз. Ең аз қарсылыққа ие кірпіш-бұл ең аз инерциялы кірпіш, сондықтан ең аз массалы кірпіш (яғни полистирол көбік кірпіш). Кәдімгі физикалық демонстрация бұл принципке негізделген, объект неғұрлым массивті болса, соғұрлым оның қозғалыс күйіндегі өзгерістерге қарсы тұрады. Демонстрация келесідей: мұғалімнің басына бірнеше жаппай кітаптар қойылады. Кітаптардың үстіне ағаш тақтай қойылып, балғамен тақтаға тырнақ салынады. Кітаптардың үлкен массасына байланысты балғаның күші жеткілікті тұрақты (инерция). Бұл туралы дәлел мұғалімі сезінеді емес соққы балға. (Әрине, бұл оқиға сіздің "таңқаларлық физика мұғалімі"туралы бұрын жасаған көптеген бақылауларыңызды түсіндіруі мүмкін.) Бұл демонстрацияның кең таралған нұсқасы кірпішті мұғалімнің қолына тез балғамен ұруды қамтиды. Жаппай кірпіш күшке қарсы тұрады, ал қол ауырмайды. (Назар аударыңыз: бұл демонстрацияларды үйде өткізуге тырыспаңыз) Өз Түсінігіңізді Тексеріңіз 1. Ғарыштағы барлық гравитациялық және үйкеліс әсерінен алыс жерді елестетіп көріңіз. Сіз бұл жерге барып, тас лақтырасыз делік. Тас болады А. біртіндеп тоқтайды. Ә. тұрақты жылдамдықпен бірдей бағытта жүріңіз. жүктеу/скачать 198,45 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|