Nxitimi është një fjalë e njohur. Jo një inxhinier, më shpesh haset në artikujt dhe çështjet e lajmeve. Përshpejtimi i zhvillimit, bashkëpunimit dhe proceseve të tjera shoqërore. Kuptimi origjinal i kësaj fjale lidhet me fenomene fizike. Si të gjeni përshpejtimin e një trupi në lëvizje, apo nxitimin si tregues të fuqisë së makinës? A mund të ketë kuptime të tjera?
Çfarë ndodh ndërmjet 0 dhe 100 (përkufizimi i termit)
Treguesi i fuqisë së makinës konsiderohet të jetë koha e nxitimit të saj nga zero në qindra. Por çfarë ndodh në këtë mes? Merrni parasysh Lada Vesta-n tonë me 11 sekondat e pretenduara.
Një nga formulat për gjetjen e nxitimit është shkruar si më poshtë:
a=(V2 – V1) / t
Në rastin tonë:
a – nxitimi, m/s∙s
V1 – shpejtësia fillestare, m/s;
V2 – shpejtësia përfundimtare, m/s;
t – koha.
Le t'i sjellim të dhënat në sistemin SI, domethënë km/h do të rillogaritim në m/s:
100 km/h=100000 m /3600 s=27,28 m/s.
Tani mund të gjeni përshpejtimin e Kalina:
a=(27, 28 – 0) / 11=2,53 m/s∙s
Çfarë kuptimi kanë këta numra? Një përshpejtim prej 2,53 metra në sekondë tregon se për çdo sekondë shpejtësia e makinës rritet me 2,53 m/s.
Kur filloni nga një vend (nga e para):
- në sekondën e parë makina do të përshpejtojë në një shpejtësi prej 2.53 m/s;
- për të dytën - deri në 5,06 m/s;
- në fund të sekondës së tretë, shpejtësia do të jetë 7,59 m/s, etj.
Kështu, mund të përmbledhim: nxitimi është një rritje në shpejtësinë e një pike për njësi të kohës.
Ligji i dytë i Njutonit, është i lehtë
Pra, llogaritet vlera e nxitimit. Është koha të pyesim se nga vjen ky përshpejtim, cili është burimi kryesor i tij. Ekziston vetëm një përgjigje - forca. Është forca me të cilën rrotat e shtyjnë makinën përpara ajo që e bën atë të përshpejtojë. Dhe si të gjendet nxitimi nëse dihet madhësia e kësaj force? Marrëdhënia midis këtyre dy sasive dhe masës së një pike materiale u vendos nga Isak Njutoni (kjo nuk ndodhi në ditën kur i ra një mollë në kokë, atëherë ai zbuloi një ligj tjetër fizik).
Dhe ky ligj është shkruar kështu:
F=m ∙ a, ku
F – forca, N;
m – masë, kg;
a – nxitimi, m/s∙s.
Referuar produktit të industrisë ruse të makinave, mund të llogarisni forcën me të cilën rrotat e shtyjnë makinën përpara.
F=m ∙ a=1585 kg ∙ 2,53 m/s∙s=4010 N
ose 4010/9,8=409 kg∙s
A do të thotë kjo se nëse nuk lëshoni pedalin e gazit, makina do të rrisë shpejtësinë derisa të arrijë shpejtësinë e zërit? Sigurisht që jo. Tashmë kur arrin një shpejtësi prej 70 km/h (19,44 m/s), tërheqja e ajrit arrin në 2000 N.
Si të gjeni përshpejtimin në kohën kur Lada "fluturon" me një shpejtësi të tillë?
a=F / m=(Frrota – Frezistencë.) / m=(4010 – 2000) / 1585=1, 27 m/s∙s
Siç mund ta shihni, formula ju lejon të gjeni të dy nxitimin, duke ditur forcën me të cilën motorët veprojnë në mekanizëm (forca të tjera: era, rrjedha e ujit, pesha, etj.) dhe anasjelltas.
Pse duhet të dini përshpejtimin
Së pari, për të llogaritur shpejtësinë e çdo trupi material në një pikë në kohë interesi, si dhe vendndodhjen e tij.
Supozojmë se "Lada Vesta" jonë përshpejton në Hënë, ku nuk ka rezistencë ajrore ballore për shkak të mungesës së saj, atëherë nxitimi i saj në një fazë do të jetë i qëndrueshëm. Në këtë rast, shpejtësinë e makinës e përcaktojmë 5 sekonda pas nisjes.
V=V0 + a ∙ t=0 + 2,53 ∙ 5=12,65 m/s
ose 12,62 ∙ 3600 / 1000=45,54 km/h
V0 – shpejtësia fillestare e pikës.
Dhe sa larg nga fillimi do të jetë makina jonë hënore në këtë moment? Për ta bërë këtë, mënyra më e lehtë është të përdorni formulën universale për përcaktimin e koordinatave:
x=x0 + V0t + (në 2) / 2
x=0 + 0 ∙ 5 + (2,53 ∙ 52) / 2=31,63 m
x0 - fillestarkoordinata e pikës.
Kjo është pikërisht distanca që Vesta do të ketë kohë të largohet nga vija e fillimit në 5 sekonda.
Por në fakt, për të gjetur shpejtësinë dhe nxitimin e një pike në një moment të caktuar kohor, në realitet është e nevojshme të merren parasysh dhe të llogariten shumë faktorë të tjerë. Sigurisht, nëse Lada Vesta godet hënën, nuk do të jetë së shpejti, përshpejtimi i saj, përveç fuqisë së motorit të ri të injektimit, ndikohet jo vetëm nga rezistenca e ajrit.
Në shpejtësi të ndryshme të motorit, ai jep një përpjekje të ndryshme, kjo nuk merr parasysh numrin e marsheve të angazhuar, koeficientin e ngjitjes së rrotave në rrugë, pjerrësinë e kësaj rruge, shpejtësia e erës dhe shumë më tepër.
Çfarë përshpejtimesh të tjera ka
Forca mund të bëjë më shumë sesa thjesht ta bëjë trupin të ecë përpara në një vijë të drejtë. Për shembull, forca e gravitetit të Tokës bën që Hëna të lakojë vazhdimisht rrugën e saj të fluturimit në një mënyrë të tillë që të qarkullojë gjithmonë rreth nesh. A ka ndonjë forcë që vepron në hënë në këtë rast? Po, kjo është e njëjta forcë që u zbulua nga Njutoni me ndihmën e një molle - forca e tërheqjes.
Dhe nxitimi që i jep satelitit tonë natyror quhet centripetal. Si të gjeni përshpejtimin e Hënës ndërsa ajo rrotullohet?
aц=V2 / R=4π2R / T 2 ku
ac – nxitimi centripetal, m/s∙s;
V është shpejtësia e Hënës në orbitën e saj, m/s;
R – rrezja e orbitës, m;
T– periudha e revolucionit të Hënës rreth Tokës, s.
ac=4 π2 384 399 000 / 23605912=0, 002723 /s∙s
