Motion o le tino i lalo o le gaioiga mamafa: fa'amatalaga, fua fa'atatau

O le gaioiga a le tino i lalo o le gaioiga o le tasi o autu tutotonu i le malosi o le fisiki. Lena fuaiupu ua faavae i luga o le dynamics o le tolu tulafono o Newton, ia iloa e tusa lava schoolboy masani. Se'i o tatou taumafai e fa'asese le autu i lenei mataupu, ma o se tala fa'amatalaina o fa'ata'ita'iga taitasi o le a fesoasoani ia i tatou e faia le su'esu'ega o le gaioiga a le tino i lalo o le malosi o le kalave i le aoga e mafai ai.

Se vaega o talafaasolopito

Mai le taimi na va'ava'ai ma le fia iloa e tagata le tele o mea uiga ese i lo tatou olaga. Mo se taimi umi e le mafai e tagata ona malamalama i mataupu faavae ma le fausiaina o le tele o auala, ae ui i lea, o se auala umi o le suesueina o le lalolagi o loo siomia ai i tatou na taitaia o tatou augatama i se tetee faasaienisi. I aso nei, pe a fa'alauteleina le tekinolosi i se saoasaoa tele, e toetoe lava a le mafaufau tagata i auala e fa'aogaina ai nei mea po'o isi auala.

O le taimi lea na masani ai o matou augatuaa i luga o le tele o auala masani ma le fa'atulagaina o le lalolagi, saili ni tali i fesili sili ona faigata ma e le'i taofia le su'esu'e seia o'o ina latou maua tali ia i latou. O lea la, mo se faataitaiga, o le saienitisi iloga o Galileo Galilei i le seneturi lona 16 na ia fesiligia fesili: "Aisea e masani ai ona pa'u tino, o le a le ituaiga malosi e tosoina ai i latou i le lalolagi?" I le 1589, na ia tu'uina ai ni nai fa'ata'ita'iga, o ona taunuuga e sili ona aoga. Na ia su'esu'eina auiliiliga ia mamanu o le pa'u o le tino o tino eseese, ma lafoai mea mai le lauiloa lauiloa i le aai o Pisa. O tulafono na ia maua na fa'aleleia ma fa'amatalaina atili au'ili'ili e ala i fua fa'atatau a se isi saienitisi Peretania lauiloa, o Sir Isaac Newton. E ia te ia ni tulafono se tolu lea na toetoe lava a fa'avaeina ai fa'avaomalo fa'aonapo nei.

O le mea moni e faapea o tulafono e puleaina ai le lafoina o tino, ua faamatalaina i le sili atu ma le 500 tausaga talu ai, e taua i lenei aso, o lona uiga o lo tatou lalolagi o lo'o mulimulitai i tulafono e le fa'amaonia. O le tagata o ona po nei e mana'omia le su'esu'eina i luga ole mataupu faavae ole faatulagaga o le lalolagi.

Fa'amatalaga autu ma ausilali o le malosi

Ina ia mafai ona e malamalama atoatoa i mataupu faavae o sea gaoioiga, e tatau ona e faamasani muamua i ni manatu faapitoa. O le mea lea, o le tulaga e sili ona talafeagai:

• Fegalegaleaiga - o le a'afiaga o tino o le tasi i le isi, lea o lo'o i ai se suiga po'o le amataga o la latou fegasoloa'iga o le tasi i le isi. E fa ituaiga o fegalegaleaiga: electromagnetic, vaivai, malosi ma le mamafa.
• O le saoasaoa o se aofaiga o le tino lea e ta'u mai ai le saoasaoa lea e gaoioi ai le tino. O le saoasaoa o se vete, o lona uiga, e le gata o se tau, ae o se ta'iala foi.
• Fa'avave - o le tau e fa'aalia ai le saoasaoa o suiga i le saoasaoa o le tino i se vaitaimi. O foi se aofaiga vector.
• O le ala o le ala o se auala, ma o nisi taimi o se laina sa'o lea e fa'amaonia e le tino pe a siitia. Fa'atasi ai ma le fa'aaogaina o le ta'avale, o le auala e mafai ona ogatusa ma le tau o le sui.
• O le auala o le uumi o le auala, lea e tutusa lelei lava ma le tino ua pasia mo se taimi umi.
• O le fa'ata'ita'iga o le fa'asagaga o le siosiomaga lea o lo'o umia ai le uluai tulafono a Newton, o lona uiga, o le tino e tumau pea lona inisiua, pe a tu'uina atu o malosiaga uma i fafo e matua leai lava.

O manatu ua ta'ua i luga ua lava lea e tusi sa'o ai po'o le sui i le ulu le fa'ata'ita'iga o le lafo a le tino i lalo o le malosi o le kalave.

O le a le mana?

Sei o tatou agai i luma i le mataupu autu o la tatou autu. O le mea lea, o le malosi o se aofaiga o lona uiga o lo'o i totonu o le a'afiaga po'o le a'afiaga o le tino e tasi ile isi quantitative. Ma o le malosi o le kalave o le malosi lea e matua galue malosi lava i tino uma o loo i luga pe latalata ile paneta. O le fesili e tula'i mai: o fea e sau ai lenei mana? O le tali o lo'o taoto i le tulafono o le fa'asalalauga lautele.

Ma o le a le malosi o le kalave?

I luga o so'o se tino mai le lalolagi e a'afia i le malosi o le kalave, lea e maua ai e ia le saoasaoa. O le mamafa e masani lava ona i ai se faasinoala i lalo i le ogatotonu o le paneta. I se isi faaupuga, o le kalave e tosoina ai tagata i le lalolagi, o le mea lea e pauu ai i lalo mea uma. E aliali mai o le kalave o se tulaga fa'apitoa lea o le malosi o le aofa'iga lautele. O Newton na maua mai se tasi o faiga autu mo le sailia o le malosi o le tosina i le va o ni tino se lua. E foliga mai e faapea: F = G * (m ₁ x m ₂₎ / R ^2.

O le a le saoasaoa o le kalave?

O le tino, lea na fa'asa'oloto mai i se maualuga, e masani ona lele i lalo o le malosi o le tosina atu. O le lafoina o le tino i lalo o le gaioiga o le kalave i le luga ma le lalo e mafai ona fa'amatalaina i fa'amafaoga, pe afai o le faavae masani o le fa'alauteleina o le tau "g". ua fuafuaina lenei taua patino e ala i le malosi o le kalave, ma lona taua e tusa ma le e tutusa ma le 9.8 m / s ^2. E aliali mai o le tino, lafoina mai se maualuga e aunoa ma le uluai velocity, o le a alu i lalo ma le saoasaoa tutusa ma le tau o le "g".

Motion o le tino i lalo o le gaioiga mamafa: fua fa'atatau mo le foia o faafitauli

O le fua faatatau faavae o sailiiliga kalave e faapea: F _kalave = m x g, lea m - o le vaega tele o le tino lea o galuega malosi, ma le "g" - saoasaoa pa'ū saoloto (e faafaigofie le galuega ua manatu i ai o tutusa i le 10 m / s ²⁾ .

E tele nisi fa'ata'ita'iga e fa'aaogaina e su'e ai se mea se tasi pe leai foi pe a alu saoloto le tino. Mo se faataitaiga, ina ia fuafua le ala savalia e le tino, e tatau ai ina ia suia le tulaga faatauaina iloa i lenei auala: S = V ₀ x T + a x t 2/2 (o le auala e tutusa ma le aofaiga o oloa o le uluai sosolo ua faateleina i le taimi ma le faatelevave i le sikuea o le taimi na vaeluaina e le 2).

Equations mo le fa'amatalaina o le gaoioi o le tino

Gaoioiga o le tino i lalo o le aafiaga o le kalave faasologa agai i lalo i le faaupuga, lea e faapea: x = x ₀ + v ₀ x t + a x t ^2/2 faaaogaina lenei faaupuga, e mafai ona maua ai le fuafua o le tino i se taimi iloa. E tatau ona e sui i tulaga taua o lo'o iloa i totonu o le galuega: o le nofoaga muamua, o le vave o le saoasaoa (pe afai e le na o le tatalaina o le tino ae tuleia ma le malosi) ma le saoasaoa, i le tatou tulaga o le a tutusa ma le saoasaoa g.

I le auala lava e tasi, e mafai ona e maua le saoasaoa o le tino, lea e alu i lalo o le malosi o le tosina atu. O le faaupuga mo le sailia o le aofaiga iloa i soo se taimi: v = v ₀ + g x t (o le taua muamua o le saosaoa e mafai ona tutusa o, o le a tutusa le saoasaoa i le oloa o le saoasaoa tau i le kalave i le taua o le taimi lea e faia e le tino se gaoioiga).

Motion o tino i lalo o le gaioiga mamafa: faafitauli ma metotia oa latou fofo

Pe a foia le tele o faafitauli e fesoota'i ma le kalave, matou te fautuaina e fa'aaoga le fuafuaga lenei:

1. Fa'amatalaina mo oe lava se avanoa talafeagai, e masani lava ona masani ai le filifilia o le Lalolagi, aua e fetaui ma le tele o mana'oga mo le ISO.
2. Tusi se ata tusi po o se ata tusi, o lo'o fa'aalia ai malosiaga sili o lo'o galue i le tino. O le gaioiga o le tino i lalo o le gaioiga o le kalave o lona uiga o se ata tusi po'o se ata e fa'amaoniga ai le itu e agai i ai le tino, pe a fai o se saoasaoa e tutusa ma g galue i luga.
3. Ona filifili lea o le itu mo le va'aia o malosiaga ma le televave na maua.
4. Faamaumau mea e le iloa ma fuafua la latou taitaiga.
5. I le mea mulimuli, fa'aaogaina le fa'atulagaga o lo'o i luga e foia ai faafitauli, fa'atusatusa mea uma e le o iloa e ala i le suia o fa'amaumauga i fa'ata'ita'iga mo le sailia o le saoasaoa po'o le ala fe'avea'i.

O se tali vave i se faafitauli faigofie

Pe a oo mai i se mea uiga ese e pei o le gaioiga o se tino i lalo o le aafiaga o le kalave, o le fuafuaina pe mafai faapefea ona foia le galuega sili atu ona aoga e mafai ona faigata. Ae ui i lea, o lo'o i ai nai nai togafiti, fa'aogaina lea e faigofie ona e foia e tusa lava pe sili ona faigata. O le mea lea, se'io tatou tilotilo i fa'ata'ita'iga ola, pe faapefea ona fo'ia lenei mea po'o lena faafitauli. Tatou amata i se galuega faigofie e malamalama ai.

O nisi o tino na faasaolotoina mai le maualuga o le 20 m e aunoa ma le vave saoasaoa. Fuafua po o le a le tele o le taimi o le a o'o atu ai i le fogaeleele.

E le gata i lea, e mafai ona tatou iloa o le mamafa o le vevela e galue i le tino, e foliga mai o le tino o le tino lea e faia i le gaioiga, ma o le mea lea e tatau ai ona tatou fa'aaoga lenei fua fa'atatau: S = V ₀ x T + a x t 2/2. Talu mai io tatou tulaga a = g, lea pe a mavae nisi suiga tatou te maua ai le faamatalaga lenei: S = g x t ² / 2. O nei tumau pea na o le taimi tonu e ala i lenei auala, tatou te maua lena t ² = 2S / g. Suia o le tau aogā iloa (i le tulaga lenei manatu g = 10 m / s ²⁾ t ² = 2 x 20/10 = 4. O le mea lea, t = 2 s.

O lea, la matou tali: o le tino o le a pa'u i le eleele i le 2 sekone.

Ole togafiti e mafai ai e oe ona vave foia le faafitauli e pei ona taua i lalo: e mafai ona e iloa o le faamatalaina o le tino i le faafitauli o lo'o i luga e tupu i le tasi itu (i lalo agai i lalo). E talitutusa lava ma se gaioiga fa'avavevave, talu ai e leai se malosi e galue i le tino, vagana ai le malosi o le kalave (tatou te le amanaia le malosi o le ea). Ona o lenei mea, e mafai ona e fa'aaogaina le mamanu fa'avae e saili ai le auala i se faasologa fa'atautaia, fa'asalalau ata o ata ma le fa'atulagaina o malosiaga o lo'o galue i le tino.

Se fa'ata'ita'iga o se fofo i se faafitauli sili ona faigata

Ma o lenei sei tatou vaai pe faapefea ona sili atu le fofoina o faafitauli i luga o le gaioiga a se tino i lalo o le malosi o le kalave, pe afai e le o agai i luga le tino, ae o lo'o i ai se uiga sili atu ona faigata o le va'aia.

Mo se fa'ata'ita'iga, o le faafitauli lea. O nisi mea o le tele o m mimita i le fa'alauiloaina vave o le vaalele, o le feeseeseaiga e tutusa ma k. Fuafuaina le tau aogā o le saoasaoa, lea o loo maua i le taimi o le lafo faatu o le tino pe a iloa le α tulimanu faanaunauga.

Fofo: E tatau ona e fa'aaoga le fuafuaga o lo'o faamatalaina i luga. Muamua tusia uma se ata o le va'a va'aia ma foliga o le tino ma malosiaga uma o lo'o fa'aaogaina. E foliga mai e tolu ona vaega: kalave, friction ma le fa'aalia o le malosi o le lagolago. E foliga faaupuga aoao o se malosiaga taunuuga: F _firikisia + N + mg = MA.

O le faatumutumuga autu o le faafitauli o le tulaga o le faanaunauga tulimanu α. A projecting malosiaga i povi au ma au oy, e tatau ona faia lenei tulaga i le tala, ona tatou maua nei faaupuga: mg x α agasala - _firikisia F = MA (povi au) ma N - mg x cos α = _firikisia F (mo oy au) .

F _eseesega e faigofie ona fuafuaina e ala i le mauaina o le fua faatatau malosi frictional, e tutusa ma le k x mg (coefficient o eseesega faatele i le fua o le mamafa ma le televave tau i le kalave). A mae'a uma fa'atusatusaga, e tumau pea na'o le suia o tulaga taua o lo'o maua i le fua fa'atatau, matou te maua se fa'ata'ita'iga faigofie mo le fuafuaina o le saoasaoa lea e fe'avea'i ai le tino i luga o le vaalele.