त्वरण एक जाना पहचाना शब्द है। इंजीनियर नहीं, यह अक्सर समाचार लेखों और मुद्दों में सामने आता है। विकास, सहयोग और अन्य सामाजिक प्रक्रियाओं का त्वरण। इस शब्द का मूल अर्थ भौतिक घटनाओं से जुड़ा है। कार की शक्ति के संकेतक के रूप में गतिमान पिंड का त्वरण, या त्वरण कैसे ज्ञात करें? क्या इसके और भी अर्थ हो सकते हैं?
0 और 100 के बीच क्या होता है (अवधि परिभाषा)
कार की शक्ति का सूचक उसके शून्य से सौ तक त्वरण का समय माना जाता है। लेकिन बीच में क्या होता है? हमारे लाडा वेस्टा पर इसके 11 सेकंड के दावे के साथ विचार करें।
त्वरण कैसे ज्ञात करें इसका एक सूत्र इस प्रकार लिखा गया है:
ए=(वी2 - वी1) / टी
हमारे मामले में:
a - त्वरण, m/s∙s
V1 - प्रारंभिक गति, मी/से;
V2 - अंतिम गति, मी/से;
t - समय।
आइए डेटा को एसआई सिस्टम में लाते हैं, अर्थात् किमी/घंटा हम m/s में पुनर्गणना करेंगे:
100 किमी/घंटा=100000 मीटर /3600 एस=27.28 मी/से.
अब आप कलिना का त्वरण पा सकते हैं:
a=(27, 28 - 0) / 11=2.53 m/s∙s
इन नंबरों का क्या मतलब है? 2.53 मीटर प्रति सेकंड प्रति सेकंड का त्वरण दर्शाता है कि कार की गति प्रति सेकंड 2.53 मीटर/सेकेंड बढ़ जाती है।
एक जगह से शुरू करते समय (खरोंच से):
- पहले सेकंड में कार 2.53 मीटर/सेकेंड की गति से गति करेगी;
- सेकंड के लिए - 5.06 मीटर/सेकंड तक;
- तीसरे सेकंड के अंत तक, गति 7.59 m/s, आदि होगी।
इस प्रकार, हम संक्षेप में कह सकते हैं: त्वरण समय की प्रति इकाई एक बिंदु की गति में वृद्धि है।
न्यूटन का दूसरा नियम, यह आसान है
तो, त्वरण मान की गणना की जाती है। यह पूछने का समय है कि यह त्वरण कहां से आता है, इसका प्राथमिक स्रोत क्या है। एक ही उत्तर है - शक्ति। यह वह बल है जिसके साथ पहिए कार को आगे बढ़ाते हैं जिससे वह गति करता है। और यदि इस बल का परिमाण ज्ञात हो तो त्वरण कैसे ज्ञात करें? इन दो राशियों और एक भौतिक बिंदु के द्रव्यमान के बीच संबंध आइजैक न्यूटन द्वारा स्थापित किया गया था (ऐसा उस दिन नहीं हुआ जब एक सेब उसके सिर पर गिरा, तब उसने एक और भौतिक नियम की खोज की)।
और यह कानून इस तरह लिखा गया है:
एफ=एम ∙ ए, जहां
एफ - बल, एन;
मी - द्रव्यमान, किग्रा;
a - त्वरण, m/s∙s.
रूसी कार उद्योग के उत्पाद के संदर्भ में, आप उस बल की गणना कर सकते हैं जिसके साथ पहिए कार को आगे बढ़ाते हैं।
F=m ∙ a=1585 किलो ∙ 2.53 m/s∙s=4010 N
या 4010/9,8=409 किलो∙s
क्या इसका मतलब यह है कि यदि आप गैस पेडल नहीं छोड़ते हैं, तो कार ध्वनि की गति तक पहुंचने तक गति पकड़ लेगी? बिलकूल नही। पहले से ही जब यह 70 किमी/घंटा (19.44 मीटर/सेकेंड) की गति तक पहुंच जाता है, तो एयर ड्रैग 2000 एन तक पहुंच जाता है।
उस समय त्वरण कैसे ज्ञात करें जब लाडा इतनी गति से "उड़ता" है?
ए=एफ / एम=(एफपहिए - एफप्रतिरोध।) / एम=(4010 - 2000) / 1585=1, 27 मीटर/सेकंड
जैसा कि आप देख सकते हैं, सूत्र आपको त्वरण दोनों को खोजने की अनुमति देता है, यह जानकर कि इंजन किस तंत्र पर कार्य करता है (अन्य बल: हवा, जल प्रवाह, वजन, आदि), और इसके विपरीत।
आपको त्वरण जानने की आवश्यकता क्यों है
सबसे पहले, ब्याज के समय में किसी भी भौतिक शरीर की गति की गणना करने के लिए, साथ ही साथ उसका स्थान भी।
मान लीजिए कि हमारा "लाडा वेस्टा" चंद्रमा पर तेज हो जाता है, जहां इसकी अनुपस्थिति के कारण ललाट वायु प्रतिरोध नहीं होता है, तो इसका त्वरण किसी न किसी स्तर पर स्थिर होगा। इस मामले में, हम कार की गति शुरू होने के 5 सेकंड बाद निर्धारित करते हैं।
वी=वी0 + ए टी=0 + 2.53 ∙ 5=12.65 मीटर/सेक
या 12.62 3600/1000=45.54 किमी/घंटा
V0 - प्रारंभिक बिंदु गति।
और हमारी चंद्र कार इस समय शुरू से कितनी दूर होगी? ऐसा करने के लिए, निर्देशांक निर्धारित करने के लिए सार्वभौमिक सूत्र का उपयोग करना सबसे आसान तरीका है:
x=x0 + वी0t + (पर2) / 2
x=0 + 0 ∙ 5 + (2.53 ∙ 52) / 2=31.63 मीटर
x0 - आद्याक्षरबिंदु समन्वय।
यह ठीक इतनी दूरी है कि वेस्टा के पास 5 सेकंड में स्टार्ट लाइन छोड़ने का समय होगा।
लेकिन वास्तव में, एक निश्चित समय पर एक बिंदु की गति और त्वरण को खोजने के लिए, वास्तव में कई अन्य कारकों को ध्यान में रखना और गणना करना आवश्यक है। बेशक, अगर लाडा वेस्टा चंद्रमा से टकराता है, तो यह जल्द ही नहीं होगा, इसका त्वरण, नए इंजेक्शन इंजन की शक्ति के अलावा, न केवल वायु प्रतिरोध से प्रभावित होता है।
मोटर की अलग-अलग गति पर, यह एक अलग प्रयास देता है, इसमें लगे गियर की संख्या, सड़क पर पहियों के आसंजन का गुणांक, इसी सड़क की ढलान को ध्यान में नहीं रखा जा रहा है, हवा की गति और भी बहुत कुछ।
और कौन से त्वरण हैं
ताकत शरीर को एक सीधी रेखा में आगे बढ़ाने के अलावा और भी बहुत कुछ कर सकती है। उदाहरण के लिए, पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल के कारण चंद्रमा लगातार अपने उड़ान पथ को इस तरह घुमाता है कि वह हमेशा हमारे चारों ओर चक्कर लगाता है। क्या इस मामले में चंद्रमा पर कोई बल कार्य कर रहा है? हाँ, यह वही बल है जिसकी खोज न्यूटन ने सेब की सहायता से की थी - आकर्षण बल।
और यह हमारे प्राकृतिक उपग्रह को जो त्वरण देता है उसे अभिकेंद्री कहते हैं। चंद्रमा की परिक्रमा करते समय उसका त्वरण कैसे ज्ञात करें?
एц=वी2 / आर=4π2आर / टी 2 जहां
ac - अभिकेन्द्रीय त्वरण, मी/सेस;
V अपनी कक्षा में चंद्रमा की गति है, m/s;
R - कक्षा त्रिज्या, मी;
T– पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा के परिक्रमण की अवधि, s.
ac=4 2 384 399 000/23605912=0, 002723331 मी /एस∙एस
