Kuongeza kasi ni neno linalojulikana. Sio mhandisi, mara nyingi huja katika makala ya habari na masuala. Kuongeza kasi ya maendeleo, ushirikiano na michakato mingine ya kijamii. Maana ya asili ya neno hili inaunganishwa na matukio ya kimwili. Jinsi ya kupata kuongeza kasi ya mwili unaosonga, au kuongeza kasi kama kiashiria cha nguvu ya gari? Je, inaweza kuwa na maana nyingine?
Nini hutokea kati ya 0 na 100 (ufafanuzi wa neno)
Kiashiria cha nguvu ya gari inachukuliwa kuwa wakati wa kuongeza kasi yake kutoka sufuri hadi mamia. Lakini nini kinatokea kati? Fikiria Lada Vesta yetu na sekunde 11 inayodaiwa.
Moja ya fomula za jinsi ya kupata uharakishaji imeandikwa kama ifuatavyo:
a=(V2 – V1) / t
Kwa upande wetu:
a – kuongeza kasi, m/s∙s
V1 – kasi ya awali, m/s;
V2 – kasi ya mwisho, m/s;
t - saa.
Hebu tulete data kwenye mfumo wa SI, yaani km/h tutakokotoa upya kwa m/s:
100 km/h=100000 m /3600 s=27.28 m/s.
Sasa unaweza kupata uharakishaji wa Kalina:
a=(27, 28 – 0) / 11=2.53 m/s∙s
Nambari hizi zina maana gani? Kuongeza kasi kwa mita 2.53 kwa sekunde kwa sekunde kunaonyesha kuwa kwa kila sekunde kasi ya gari huongezeka kwa 2.53 m/s.
Wakati wa kuanzia mahali (kutoka mwanzo):
- katika sekunde ya kwanza gari litaongeza kasi hadi kasi ya 2.53 m/s;
- kwa sekunde - hadi 5.06 m/s;
- mwishoni mwa sekunde ya tatu, kasi itakuwa 7.59 m/s, n.k.
Kwa hivyo, tunaweza kufupisha: kuongeza kasi ni ongezeko la kasi ya pointi kwa kila kitengo cha muda.
Sheria ya pili ya Newton, ni rahisi
Kwa hivyo, thamani ya kuongeza kasi huhesabiwa. Ni wakati wa kuuliza kasi hii inatoka wapi, chanzo chake kikuu ni nini. Kuna jibu moja tu - nguvu. Ni nguvu ambayo magurudumu husukuma gari mbele ambayo husababisha kuongeza kasi. Na jinsi ya kupata kuongeza kasi ikiwa ukubwa wa nguvu hii inajulikana? Uhusiano kati ya idadi hizi mbili na wingi wa nukta ya nyenzo ulianzishwa na Isaac Newton (hii haikutokea siku tufaha ilipoanguka juu ya kichwa chake, kisha akagundua sheria nyingine ya kimwili).
Na sheria hii imeandikwa hivi:
F=m ∙ a, wapi
F – lazimisha, N;
m – wingi, kilo;
a – kuongeza kasi, m/s∙s.
Ukirejelea bidhaa ya sekta ya magari ya Urusi, unaweza kuhesabu nguvu ambayo magurudumu husukuma gari mbele.
F=m ∙ a=1585 kg ∙ 2.53 m/s∙s=4010 N
au 4010 / 9,8=409 kg∙s
Je, hii inamaanisha kuwa usipotoa kanyagio cha gesi, gari litashika kasi hadi lifikie kasi ya sauti? Bila shaka hapana. Tayari inapofikia kasi ya 70 km/h (19.44 m/s), uvutaji hewa unafikia 2000 N.
Jinsi ya kupata mchapuko wakati Lada "inaruka" kwa kasi kama hii?
a=F / m=(Fmagurudumu – Fpinga.) / m=(4010 – 2000) / 1585=1, 27 m/s∙s
Kama unavyoona, fomula hukuruhusu kupata kasi zote mbili, ukijua nguvu ambayo injini hutenda kazi kwenye utaratibu (nguvu zingine: upepo, mtiririko wa maji, uzito, n.k.), na kinyume chake.
Kwa nini unahitaji kujua uongezaji kasi
Kwanza kabisa, ili kukokotoa kasi ya chombo chochote cha nyenzo katika wakati wa maslahi, pamoja na eneo lake.
Tuseme kwamba "Lada Vesta" yetu inaharakisha Mwezi, ambapo hakuna upinzani wa hewa ya mbele kwa sababu ya kutokuwepo, basi kasi yake katika hatua fulani itakuwa imara. Katika hali hii, tunabainisha kasi ya gari sekunde 5 baada ya kuanza.
V=V0 + a ∙ t=0 + 2.53 ∙ 5=12.65 m/s
au 12.62 ∙ 3600 / 1000=45.54 km/h
V0 – kasi ya uhakika ya awali.
Na je gari letu la mwezi litakuwa umbali gani kutoka mwanzo kwa wakati huu? Ili kufanya hivyo, njia rahisi ni kutumia fomula ya jumla ya kuamua kuratibu:
x=x0 + V0t + (kwa2) / 2
x=0 + 0 ∙ 5 + (2.53 ∙ 52) / 2=31.63 m
x0 - mwanzokuratibu pointi.
Huu ndio umbali kamili ambao Vesta itakuwa na wakati wa kuondoka kwenye mstari wa kuanzia katika sekunde 5.
Lakini kwa kweli, ili kupata kasi na kasi ya hatua kwa wakati fulani kwa wakati, kwa kweli ni muhimu kuzingatia na kuhesabu mambo mengine mengi. Bila shaka, ikiwa Lada Vesta itapiga mwezi, haitakuwa hivi karibuni, kuongeza kasi yake, pamoja na nguvu ya injini mpya ya sindano, huathiriwa sio tu na upinzani wa hewa.
Kwa kasi tofauti za injini, inatoa juhudi tofauti, hii haizingatii idadi ya gia iliyohusika, mgawo wa wambiso wa magurudumu kwenye barabara, mteremko wa barabara hii. kasi ya upepo na mengine mengi.
Kuna uongezaji kasi gani mwingine
Nguvu inaweza kufanya zaidi ya kufanya tu mwili kusonga mbele kwa mstari ulionyooka. Kwa mfano, nguvu ya uvutano ya Dunia husababisha Mwezi kupindisha njia yake ya kuruka kila mara kwa njia ambayo kila wakati unatuzunguka. Je, kuna nguvu inayotenda mwezi katika kesi hii? Ndiyo, hii ndiyo nguvu ile ile iliyogunduliwa na Newton kwa usaidizi wa tufaha - the force of attraction.
Na kasi inayoipatia setilaiti yetu ya asili inaitwa centripetal. Jinsi ya kupata kasi ya Mwezi unapozunguka?
aц=V2 / R=4π2R / T 2 wapi
ac – kuongeza kasi ya katikati, m/s∙s;
V ni kasi ya Mwezi katika mzunguko wake, m/s;
R - eneo la obiti, m;
T– kipindi cha mapinduzi ya Mwezi kuzunguka Dunia, s.
ac=4 π2 384 399 000 / 23605912=0, 331 m2723 /s∙s
