Η φυσικη

Κατανόηση της έννοιας της επιτάχυνσης

Κατανόηση της έννοιας της επιτάχυνσης

Τα προβλήματα της φυσικής είναι κάτι περισσότερο από ασκήσεις διάνοιας. Πολλοί άνθρωποι, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων φυσικών, σκέφτονται διαφορετικά.

Στην πραγματικότητα, η φυσική είναι η δεύτερη φύση μας. Η φυσική πραγματικότητα, όπως την αντιλαμβανόμαστε, είναι τόσο εμφανής που οι περισσότεροι άνθρωποι δεν το σκέφτονται καν.

Για παράδειγμα, οι άνθρωποι πάντα γνώριζαν ότι όταν ρίχνεις κάτι, πέφτει. Αλλά μόλις ο Νεύτωνας το ανακάλυψε ότι μπήκε στον τομέα της τυπικής σκέψης.

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: ΤΑΧΥΤΗΤΑ εναντίον της ταχύτητας: ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑ

Ο άλλος μεγάλος επιστήμονας που πιστώθηκε για την ανάπτυξη αυτής της έννοιας είναι ο Galileo Galilei. Ο Γαλιλαίος κατέγραψε με κόπο την κίνηση αντικειμένων που κυλούσαν κάτω από ένα αεροπλάνο. Κατάλαβε ότι η απόσταση που καλύπτεται από τα αντικείμενα ήταν ανάλογη με το τετράγωνο του χρόνου που απαιτείται.

Αυτό που σημαίνει είναι ότι αν αφιερώσετε χρόνο και πολλαπλασιάσετε τον εαυτό του, αυτή η ποσότητα αυξάνεται στην ίδια αναλογία με την αύξηση της απόστασης.

Η έννοια της επιτάχυνσης

Η βαρύτητα είναι μια μορφή επιτάχυνσης και η επιτάχυνση είναι μια από τις θεμελιώδεις έννοιες της φυσικής. Όταν λέμε ότι ένα σώμα κινείται με μια συγκεκριμένη ταχύτητα, εννοούμε ότι καλύπτει μια συγκεκριμένη απόσταση σε μια συγκεκριμένη ώρα.

Όταν λέμε ότι ένα σώμα επιταχύνεται, εννοούμε ότι το σώμα ταξιδεύει με διαφορετική ταχύτητα από πριν, και η επιτάχυνση είναι η ταχύτητα που αποκτά σε μια συγκεκριμένη ώρα.

Η μαθηματική έκφραση είναιa = Δv / Δt, όπου a είναι επιτάχυνση, Δν είναι η αλλαγή στην ταχύτητα και Δt αλλαγή χρόνου. Δεδομένου ότι η ίδια η ταχύτητα εκφράζεται ως v = Δs / Δt, όπου Δ είναι μια αλλαγή στην απόσταση και Δt είναι μια αλλαγή του χρόνου, μπορούμε να συμπεράνουμε την εξίσωση επιτάχυνσης α = Δs / Δt2.

Η εξίσωση δείχνει ότι, για συνεχή επιτάχυνση, η απόσταση είναι άμεσα ανάλογη με το τετράγωνο του χρόνου. Αυτή η σχέση μεταξύ χρόνου και απόστασης είναι αυτό που ο Galileo ανακάλυψε και προσπάθησε να εξηγήσει.

Η λέξη «accelerate» προέρχεται από τα λατινικά, «accelerare», που σημαίνει «να επιταχύνει». Ορίζεται επίσημα ως ο ρυθμός αλλαγής της ταχύτητας σε σχέση με το χρόνο.

Επιτάχυνση ως διανυσματική ποσότητα

Μπορεί να παρατηρηθεί πώς χρησιμοποιείται η λέξη «ταχύτητα» αντί για ταχύτητα. Στη φυσική, αυτά τα σχεδόν συνώνυμα είναι διαφορετικά. Η ταχύτητα είναι κάτι γνωστό ως διανυσματική ποσότητα.

Αυτό σημαίνει ότι η ποσότητα της ταχύτητας αποδίδεται στην κίνηση σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση.

Για να κατανοήσετε αυτήν τη διάκριση, σκεφτείτε τι θα συμβεί όταν πετάξετε ένα χάρτινο αεροπλάνο στον άνεμο. Υπάρχει μια κατεύθυνση προς τον άνεμο και μια άλλη κατεύθυνση στην οποία ρίχνετε το αεροπλάνο.

Ωστόσο, η προκύπτουσα διαδρομή δεν έχει καμιά κατεύθυνση. Είναι το αποτέλεσμα και των δύο αυτών πραγμάτων σε συνδυασμό.

Σε αυτήν την κατάσταση, η ταχύτητα δεν είναι απλώς ένα μέτρο της απόστασης που καλύπτει το επίπεδο χαρτιού, αλλά και της απόστασης που καλύπτει σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση.

Ομοίως, η επιτάχυνση δεν είναι μόνο ένα μέτρο της αλλαγής στην ταχύτητα, αλλά και μια αλλαγή στην κατεύθυνση της κίνησης.

Η διανυσματική ποσότητα υποδεικνύεται από μια γραμμή ή ένα βέλος πάνω από το σύμβολο. Έχει το δικό του μαθηματικό σύστημα.

Τι προκαλεί επιτάχυνση;

Οι περισσότεροι άνθρωποι αναγνωρίζουν την επιτάχυνση με την οδήγηση. Όταν πατάτε το γκάζι, το αυτοκίνητο κινείται πιο γρήγορα.

Γνωρίζουμε ότι αυτό επιτυγχάνεται με την καύση καυσίμου στους κινητήρες εσωτερικής καύσης. Είναι μια περίπλοκη διαδικασία για το πώς η ενέργεια των ορυκτών καυσίμων οδηγεί στην κίνηση και η φυσική της είναι εξίσου δύσκολη.

Η καύση οδηγεί σε κινητική ενέργεια που δημιουργεί δύναμη. Η δύναμη υλοποιείται ως αλλαγή στην ορμή, η οποία είναι μια άλλη ιδέα που περιγράφεται από τον Sir Isaac Newton.

Εδώ, η ορμή είναι το προϊόν της μάζας και της ταχύτητας. Αυτή η σχέση εκφράζεται μαθηματικά ως «p = mv.» Μία από τις ιδιότητές της είναι ότι η ορμή σε ένα κλειστό σύστημα παραμένει διατηρημένη.

Σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο κίνησης του Νεύτωνα, «Η δύναμη είναι ίση με την αλλαγή της ορμής ανά αλλαγή του χρόνου. Για μια σταθερή μάζα, η δύναμη ισούται με την επιτάχυνση της μάζας. "

Μαθηματικά, η εξίσωση είναι F = ma, που σημαίνει ότι a = F / m.

Έτσι, όσο υψηλότερη είναι η δύναμη, τόσο μεγαλύτερη είναι η επιτάχυνση. όσο υψηλότερη είναι η μάζα, τόσο πιο αργή είναι η επιτάχυνση.

Είναι συνετό εδώ να περιγράψουμε τη μάζα. Η μάζα είναι η ποσότητα της ύλης που περιέχεται σε μια ουσία. Είναι αυτό που είναι συνήθως γνωστό ως το βάρος ενός σώματος. Αλλά σε επιστημονικούς όρους, το βάρος θεωρείται ως η δύναμη με την οποία ένα σώμα προσελκύεται από τη βαρύτητα.

Προφανώς, το βάρος ενός σώματος σχετίζεται και είναι ανάλογο με τη μάζα ενός σώματος.

Μια άλλη σχετική ιδέα είναι η καθυστέρηση ή η επιβράδυνση. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς την επιβράδυνση ως τεχνική επιτάχυνση.

Αλλά η καθυστέρηση είναι απλώς επιτάχυνση στην αντίθετη κατεύθυνση, δηλαδή αρνητική επιτάχυνση.

Τύποι επιτάχυνσης

Γραμμική επιτάχυνση:

Ένα αντικείμενο που κινείται σε ευθεία γραμμή μπορεί να επιταχυνθεί μόνο με αλλαγή της ταχύτητάς του. Αυτή η επιτάχυνση είναι γνωστή ως γραμμική επιτάχυνση.

Όπως συζητήθηκε παραπάνω, μπορεί να είναι θετικό ή αρνητικό, ανάλογα με την κατεύθυνση.

Curvilinear επιτάχυνση

Στην καμπυλόγραμμη κίνηση, που είναι η κίνηση που συμβαίνει σε ένα μη γραμμικό επίπεδο ή κατά μήκος μιας καμπύλης, υπάρχει μια σταθερή αλλαγή κατεύθυνσης. Ένα τυπικό παράδειγμα αυτού είναι η κυκλική κίνηση ή η κίνηση κατά μήκος μιας κυκλικής διαδρομής.

Η επιτάχυνση, στην περίπτωση αυτή, ονομάζεται καμπυλόγραμμη επιτάχυνση. Η επιτάχυνση, σε ένα πρακτικό περιβάλλον, ίσως ένας συνδυασμός των δύο.

Συμπέρασμα

Οι βασικές αρχές της φυσικής δεν είναι στεγνές έννοιες. Έχουν προκύψει από χρόνια έρευνας και παρατηρήσεων, πρώτα από πρώτους φιλόσοφους και αργότερα επιστήμονες. Οι φιλόσοφοι πίστευαν ότι αυτοί οι νόμοι θα μπορούσαν να ορίσουν όχι μόνο αντικείμενα και μηχανικούς, αλλά θα μπορούσαν επίσης να επεκταθούν ώστε να κατανοήσουν το ίδιο το σύμπαν και τη ζωή.

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: Οι πιο εσφαλμένες θεωρίες στη φυσική - εξηγείται

Η επιστήμη είναι μια συστηματική προσέγγιση σε ορισμένα από τα προβλήματα που αφορούσαν αυτούς τους φιλοσόφους. Αλλά δεν είναι απόλυτο.

Νέες θεωρίες έρχονται κάθε τόσο και αντικαθιστούν παλαιότερες. Αυτό που είναι σημαντικό είναι η μέθοδος και η εφαρμογή της.

Κατά κάποιον τρόπο, χτίσαμε τον σημερινό κόσμο - τον κόσμο με γνώμονα την τεχνολογία - πάνω από αυτές τις αρχές. Έτσι, η πεποίθηση ότι η φυσική μια μέρα θα ορίζει τον κόσμο είναι μια αυτοεκπληρούμενη προφητεία.


Δες το βίντεο: Νεύτων u0026 Κεντρομόλος Επιτάχυνση Σελήνης Παπούλας Νίκος (Ιούλιος 2021).