LovesTheTeam.com

Θα χρειαστείτε

• φασματόμετρο, χρονόμετρο, επιταχυνσιόμετρο.

Οδηγίες

1

Ταχύτητα ομοιόμορφης κίνησης και μέσος όροςskorostIzmerte αναζήτηση εύρους απόσταση, η οποία πήρε το σώμα, και ο χρόνος για το οποίο έχει ξεπεράσει του με ένα χρονόμετρο. Στη συνέχεια, διαιρέστε την απόσταση που διανύθηκε από το σώμα κατά τη στιγμή της διόδου του, το αποτέλεσμα είναι ένα ομοιόμορφο ταχύτητα της κίνησης (V = S / T). Αν το σώμα κινείται άνισα, κάνουν τις ίδιες μετρήσεις και να εφαρμόζουν την ίδια συνταγή - στη συνέχεια να πάρει τη μέση ταχύτητα του σώματος. Αυτό σημαίνει ότι αν το σώμα κατά μήκος του δεδομένου τμήματος διαδρομής μετακινηθεί με την ταχύτητα που έλαβε, θα ήταν στον τρόπο ο χρόνος ίσος με τον μετρημένο. Όταν το σώμα κινείται κατά μήκος ενός κύκλου, το μέτρο ακτίνα, και η δίοδος ενός πλήρους στροφή, τότε η ακτίνα του πολλαπλασιάστε με 6.28 και διαιρούμε με το χρόνο (ν = 6,28 • R / t). Σε όλες τις περιπτώσεις, το αποτέλεσμα θα είναι σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Για να μεταφράσετε σε χιλιόμετρα την ώρα, πολλαπλασιάστε το κατά 3,6.

2

Ρυθμός ομοιόμορφα επιταχυνόμενης κίνησης Μέτροεπιτάχυνση του σώματος με επιταχυνσιόμετρο ή δυναμόμετρο, εάν είναι γνωστή η σωματική μάζα. Το χρονόμετρο μετράει τον χρόνο κίνησης του σώματος και την αρχική του ταχύτητα, αν το σώμα δεν αρχίσει να μετακινείται από κατάσταση ηρεμίας. Εάν το σώμα μετακινηθεί από κατάσταση ηρεμίας, είναι μηδέν. Στη συνέχεια, μάθετε την ταχύτητα του σώματος, προσθέτοντας στην αρχική ταχύτητα το προϊόν της επιτάχυνσης με το χρόνο (v = v0 + at).

3

Η ταχύτητα ενός ελεύθερα πτώσης σώματος Χρησιμοποιώνταςμετρήστε το ύψος με το οποίο το σώμα πέφτει σε μέτρα. Για να διαπιστώσετε την ταχύτητα με την οποία φθάνει στην επιφάνεια της Γης (χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η αντίσταση του αέρα), πολλαπλασιάστε το ύψος κατά 2 και τον αριθμό 9.81 (επιτάχυνση της βαρύτητας). Αφαιρέστε την τετραγωνική ρίζα του αποτελέσματος. Για να βρείτε την ταχύτητα του σώματος σε οποιοδήποτε ύψος, χρησιμοποιήστε την ίδια τεχνική, μόνο από το αρχικό ύψος, αφαιρέστε την τρέχουσα τιμή και αντικαταστήστε την τιμή αντί για το ύψος.

Οδηγίες

1

Μπορείτε να συνεχίσετε να εξετάζετε το θέμα τουσταυροδρόμι με αυτοκίνητο. Ένας άνδρας, που στέκεται στο κόκκινο φως ενός φανάρι, στέκεται και κοιτάζει το πέρασμα του αυτοκινήτου. Το άτομο είναι ακίνητο, επομένως θα τον πάρουμε ως πλαίσιο αναφοράς. Ένα πλαίσιο αναφοράς είναι ένα σύστημα σε σχέση με το οποίο μετακινείται οποιοδήποτε σώμα ή άλλο σημείο υλικού.

2

Ας πούμε ότι το αυτοκίνητο κινείται με ταχύτητα50 km / h. Αλλά, ας πούμε ότι ένα άτομο έτρεξε μετά το αυτοκίνητο (μπορείτε, για παράδειγμα, αντί να παρουσιάσετε ένα λεωφορείο ή ένα λεωφορείο που διέρχεται). Η ταχύτητα οδήγησης ενός ατόμου είναι 12 km / h. Με αυτόν τον τρόπο, ταχύτητα Αυτό το μηχανοκίνητο όχημα δεν θα παρουσιαστεί σε ένα πρόσωπο τόσο γρήγορα όσο ήταν όταν στέκεστε! Αυτή είναι η ουσία της σχετικής ταχύτητας. Σχετική ταχύτητα μετράται πάντα σε σχέση με το κινούμενο πλαίσιο. Με αυτόν τον τρόπο, ταχύτητα το αυτοκίνητο δεν θα είναι για έναν πεζό 50 km / h, και 50 - 12 = 38 km / h.

3

Ένα ακόμα ζωντανό παράδειγμα μπορεί να εξεταστεί. Αρκεί να υπενθυμίσουμε οποιαδήποτε από τις στιγμές που ένα άτομο, που κάθεται στο παράθυρο ενός λεωφορείου, παρακολουθεί τα αυτοκίνητα που διέρχονται. Πράγματι, από το παράθυρο του λεωφορείου τους ταχύτητα φαίνεται απλά εκπληκτική. Και αυτό δεν αποτελεί έκπληξη, γιατί αν πάρετε ένα λεωφορείο για ένα πλαίσιο αναφοράς, τότε ταχύτητα αυτοκίνητο και ταχύτητα το λεωφορείο θα πρέπει να διπλωθεί. Ας πούμε ότι το λεωφορείο κινείται ταχύτητα50 km / h, και το αυτοκίνητο 60 km / h. Στη συνέχεια 50 + 60 = 110 km / h. Είναι με αυτό ταχύτητααυτά τα ίδια αυτοκίνητα βιαστικά πέρα ​​από το λεωφορείο και τους επιβάτες σε αυτό ταχύτητα θα είναι έγκυρη και έγκυρη και στην περίπτωση που για το σύστημα αναφοράς να λάβει οποιοδήποτε από τα αυτοκίνητα που διέρχονται από λεωφορεία.

Θα χρειαστείτε

• - Ταχύμετρο.
• - συσκευή μέτρησης της απόστασης,
• - Χρονόμετρο.

Οδηγίες

1

Προκειμένου να βρεθεί η κεντρομόλοςεπιτάχυνση, μετρήστε την ταχύτητα ενός σώματος που κινείται κατά μήκος μιας κυκλικής διαδρομής. Μπορείτε να το κάνετε με ταχύμετρο. Εάν αυτό δεν είναι δυνατό, υπολογίστε την ταχύτητα γραμμής. Για να γίνει αυτό, σημειώστε το χρόνο που δαπανήθηκε για μια πλήρη επανάσταση κατά μήκος μιας κυκλικής διαδρομής.

2

Αυτή τη φορά είναι η περίοδος περιστροφής. Εκφράστε το σε δευτερόλεπτα. Μετρήστε την ακτίνα του κύκλου κατά μήκος του οποίου κινείται το σώμα με ένα χάρακα, ένα μέτρο ταινιών ή ένα μετρητή εύρους ζώνης λέιζερ σε μέτρα. Για να βρείτε την ταχύτητα, βρείτε το προϊόν του αριθμού 2 με τον αριθμό π≈3,14 και την ακτίνα R του κύκλου και διαιρέστε το αποτέλεσμα με την περίοδο T. Αυτή θα είναι η γραμμική ταχύτητα του σώματος v = 2 ∙ π ∙ R / T.

3

Βρείτε την κεντρομόλο επιτάχυνση α, διαιρώνταςτο τετράγωνο της γραμμικής ταχύτητας v από την ακτίνα του κύκλου κατά μήκος του οποίου κινείται το σώμα R (ay = v2 / R). Χρησιμοποιώντας τους τύπους για τον καθορισμό της γωνιακής ταχύτητας, της συχνότητας και της περιόδου περιστροφής, βρείτε αυτή την τιμή χρησιμοποιώντας άλλους τύπους.

4

Αν η γωνιακή ταχύτητα ω είναι γνωστή και η ακτίνα(η περιφέρεια κατά μήκος της οποίας κινείται το σώμα) R τότε η κεντρομόλος επιτάχυνση θα είναι ίση με az = ω2 ∙ R. Όταν είναι γνωστή η περίοδος περιστροφής του σώματος Τ και η ακτίνα της τροχιάς R, τότε ac = 4 · π² · R / T². Εάν είναι γνωστή η συχνότητα περιστροφής ν (ο αριθμός πλήρων περιστροφών ανά δευτερόλεπτο), προσδιορίστε την κεντρομόλη επιτάχυνση σύμφωνα με τον τύπο az = 4 ∙ π² ∙ R ∙ ν².

5

Παράδειγμα: Το αυτοκίνητο, της οποίας η ακτίνα των τροχών είναι 20 εκ., Κινείται κατά μήκος του δρόμου με ταχύτητα 72 χλμ / ώρα. Προσδιορίστε την κεντρομόλο επιτάχυνση των ακραίων σημείων των τροχών της. Λύση: Η γραμμική ταχύτητα των σημείων οποιουδήποτε τροχού είναι 72 km / h = 20 m / s. Γυρίστε την ακτίνα του τροχού σε μέτρα R = 0,2 m. Υπολογίστε την κεντρομόλη επιτάχυνση αντικαθιστώντας τα προκύπτοντα δεδομένα με τον τύπο az = v² / R. Πάρτε az = 20 ² / 0,2 = 2000 m / s². Αυτή η κεντρομόλος επιτάχυνση με ομοιόμορφη ευθύγραμμη κίνηση θα βρίσκεται στα ακραία σημεία και των τεσσάρων τροχών του αυτοκινήτου.

Οδηγίες

1

Ας υποθέσουμε ότι δίνεται η ακόλουθη εργασία: Ένα ηλεκτρικό πεδίο με ισχύ Ε και ένα μαγνητικό πεδίο με επαγωγή Β διεγείρονται κάθετα μεταξύ τους. Κάθετα προς αυτά, ένα φορτισμένο σωματίδιο με φορτίο q και ταχύτητα v μετακινείται ομοιόμορφα και ευθύγραμμα. Απαιτείται να καθορίζεται η ταχύτητά του.

2

Η λύση είναι πολύ απλή. Εάν το σωματίδιο κινείται ομοιόμορφα και ευθύγραμμα σύμφωνα με τις συνθήκες του προβλήματος, τότε η ταχύτητά του v είναι σταθερή. Έτσι, σύμφωνα με τον πρώτο νόμο του Νεύτωνα, οι δυνάμεις που ενεργούν πάνω του είναι αμοιβαία ισορροπημένες, δηλαδή είναι ίσες με το μηδέν στο άθροισμα.

3

Ποιες δυνάμεις δρουν στο σωματίδιο; Πρώτον, το ηλεκτρικό στοιχείο της δύναμης Lorentz, το οποίο υπολογίζεται από τον τύπο: Fel = qE. Δεύτερον, το μαγνητικό στοιχείο της δύναμης Lorentz, το οποίο υπολογίζεται από τον τύπο: Fm = qvBSinα. Επειδή από τις συνθήκες του προβλήματος το σωματίδιο κινείται κάθετα προς το μαγνητικό πεδίο, η γωνία α = 90 μοίρες, και συνεπώς, Sinα = 1. Στη συνέχεια το μαγνητικό εξάρτημα της δύναμης Lorentz Fm = qvB.

4

Ηλεκτρικά και μαγνητικά εξαρτήματααντισταθμίζουν ο ένας τον άλλον. Κατά συνέπεια, οι ποσότητες qE και qvB είναι αριθμητικά ίσες. Δηλαδή, E = vB. Κατά συνέπεια, η ταχύτητα σωματιδίων υπολογίζεται από τον ακόλουθο τύπο: v = E / B. Αν αντικαταστήσετε στον τύπο τις τιμές των Ε και Β, υπολογίζετε την απαιτούμενη ταχύτητα.

5

Ή, για παράδειγμα, έχετε μια τέτοια εργασία: ένα σωματίδιο με μάζα m και φορτίο q κινούμενο με ταχύτητα v, πέταξε στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Οι γραμμές ισχύος του (ηλεκτρικού και μαγνητικού) είναι παράλληλες. Το σωματίδιο πέταξε υπό γωνία α προς την κατεύθυνση των γραμμών δύναμης και μετά άρχισε να κινείται με επιτάχυνση α. Απαιτείται να υπολογίσετε πόσο γρήγορα κινήθηκε αρχικά. Σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα, η επιτάχυνση ενός σώματος με μάζα m υπολογίζεται από τον τύπο: a = F / m.

6

Μάζα ενός σωματιδίου που γνωρίζετε από τις συνθήκες του προβλήματος και F -το προκύπτον (συνολικό) μέγεθος των δυνάμεων που δρουν επ 'αυτού. Σε αυτή την περίπτωση, οι ηλεκτρικές και μαγνητικές δυνάμεις Lorentz δρουν στο σωματίδιο: F = qE + qBvSinα.

7

Αλλά δεδομένου ότι οι γραμμές δύναμης των πεδίων (από την υπόθεσητα καθήκοντα) είναι παράλληλα, ο φορέας της ηλεκτρικής δύναμης είναι κάθετος προς τον φορέα μαγνητικής επαγωγής. Συνεπώς, η συνολική δύναμη F υπολογίζεται από το θεώρημα Pythagorean: F = [(qE) ^ 2 + (qvBSinα) ^ 2] ^ 1/2

8

Μετατροπή, πάρτε: am = q [E ^ 2 + B ^ 2v ^ 2Sin ^ 2α] ^ 1/2. Από αυτό: v ^ 2 = (a ^ 2m ^ 2 - q ^ 2E ^ 2) / (q ^ 2B ^ 2Sin ^ 2α). Μετά τον υπολογισμό και την εξαγωγή της τετραγωνικής ρίζας, πάρτε την επιθυμητή τιμή v.