Рубрика: Ֆիզիկա

Արագացումը, արագություն, ճանապարհ

Հավասարաչափ փոփոխական շարժումներ և դրանց դասակարգումըԱյն շարժումը, որի ժամանակ գոնե երկու հավասար ժամանակամիջոցներում մարմինն անցնում է անհավասար ճանապարհներ, կոչվում է անհավասարաչափ կամ փոփոխական շարժում:Հիմնականում անհավասարաչափ են շարժվում գրեթե բոլոր մարմինները. փողոցում քայլող մարդը, սարից իջնող դահուկորդը, պատշգամբից ընկնող գնդակը, կանգառից հեռացող ավտոբուսը, վայրէջք կատարող ինքնաթիռը և այլն: Հավասարաչափ փոփոխական շարժում կատարող մարմնի արագությունը ժամանակի ընթացքում կարող է աճել (ինչպես ընկնող մարմնի արագությունը) կամ նվազել (ինչպես դեպի վեր նետած մարմնի արագությունը մինչև թռիչքի ամենաբարձր կետը հասնելը): Ըստ այդ հատկանիշի էլ հավասարաչափ փոփոխական շարժումները դասակարգում են երկու խմբի՝ա) աճող արագությամբ հավասարաչափ փոփոխական շարժումներ, որոնց անվանում են հավասարաչափ արագացող:

im20.gif

բ) նվազող արագությամբ հավասարաչափ փոփոխական շարժումներ, որոնց անվանում են հավասարաչափ դանդաղող:

argelakum2.gif

Հավասարաչափ արագացող շարժում, արագացումԱյն շարժումը, որի ընթացքում մարմնի արագությունը կամայական հավասար ժամանակամիջոցներում աճում է միևնույն չափով, կոչվում է հավասարաչափ արագացող շարժում:Այն ֆիզիկական մեծությունը, որը հավասար է կամայական ժամանակամիջոցում արագության կրած փոփոխության և այդ ժամանակամիջոցի հարաբերությանը, կոչվում է հավասարաչափ արագացող շարժման արագացում:   Արագացումն ընդունված է նշանակել a տառով: Եթե հավասարաչափ փոփոխական շարժում կատարող մարմնի արագությունը t ժամանակամիջոցում փոխվել է Δv -ով, ապա համաձայն սահմանման՝ մարմնի արագացումը կլինի a=Δvt Δv=v2−v1`ցանկացած ֆիզիկական մեծության համար վերջնական և սկզբնական արժեքների տարբերությունը կան փոփոխությունն ընդունված է նշանակել Δ-ով:Եթե այս բանաձևի մեջ տեղադրենք  t=1 վ, ապա կստանանք, որ արագացման մեծությունը հավասար է արագության փոփոխությանը a= Δv, այսինքն`արագացումը իրոք ցույց է տալիս արագության կրած փոփոխությունը միավոր ժամանակում:Միավորների ՄՀ -ում արագացման միավորը 1 մ/վ2-ն է: Դա այն մարմնի արագացումն է, որի արագությունը յուրաքանչյուր վայրկյանում փոխվում է 1 մ/վ -ով։ Հավասարաչափ փոփոխական շարժում կատարող մարմնի արագությունը ժամանակի ընթացքում կարող է աճել (ինչպես, օրինակ այն դեպքում երբ մարմինն ընկնում է, կամ գլորվում է թեք հարթությամբ ներքև շարժման դեպքում, նկ. 1), կամ նվազել (ինչպես, օրինակ, դեպի վեր նետված կամ թեք հարթությամբ դեպի վեր գլորած գնդակի շարժման դեպքում, նկ. 2): Ըստ այդ հատկանիշի էլ հավասարաչափ փոփոխական շարժումները դասակարգում են երկու խմբի՝ 

Untitled11.png

ա) աճող արագությամբ հավասարաչափ փոփոխական շարժումներ, որոնց անվանում են հավասարաչափ արագացող,                                                 բ) նվազող արագությամբ հավասարաչափ փոփոխական շարժումներ, որոնց անվանում են հավասարաչափ դանդաղող:Հավասարաչափ փոփոխական շարժման արագացման վեկտորըՄարմնի արագացումը արագության նման բնութագրվում է ոչ միայն թվային արժեքով, այլև ուղղությամբ։ Դա նշանակում է, որ արագացումը նույնպես վեկտորական մեծություն է։ Այդ պատճառով նկարներում այն պատկերվում է սլաքով։ Հավասարաչափ արագացող շարժման դեպքում արագացումն ուղղված է շարժման ուղղությամբ (տե՛ս նկար 3 ա), իսկ դանդաղող շարժման դեպքում`շարժման հակառակ ուղղությամբ (տե՛ս նկար 3 բ), 

Untitled55.png

Արագությունը և ճանապարհը հավասարաչափ արագացող շարժման դեպքումԴիտարկենք հավասարաչափ արագացող շարժման երկու դեպք, երբ այն սկսվում է դադարի վիճակից (մասնավոր դեպք), և երբ ժամանակի հաշվարկման սկզբնապահին այն ունի որոշակի արագություն (ընդհանուր դեպք): 1. Հավասարաչափ արագացող շարժում դադարի վիճակիցԴադարի վիճակից սկսվող շարժումների մեծ մասը սկզբում հավասարաչափ արագացող են: Հավասարաչափ արագացող շարժում են կատարում թռիչքուղի դուրս եկած ինքնաթիռը, կայարանից շարժվող գնացքը, կանգառից շարժվող ավտոբուսը, լուսացույցի տակ կանգնած ավտոմեքենան՝ կանաչ լույսը վառվելուց հետո, տարբեր մրցումների մասնակիցները մրցավազքի սկիզբը ազդարարող ազդանշանից հետո և այլն: Որպեսզի շարժվող ինքնաթիռը թռիչքի պատրաստվելիս կարողանա գետնից վեր բարձրանալ, անհրաժեշտ է, որ նրա արագությունը մեծանա մինչև որոշակի արժեքի և դա պետք է անել մինչև թռիչքուղու վերջին հասնելը: Ուստի թռիչքը կառավարելու համար շատ կարևոր է իմանալ հավասարաչափ արագացող շարժման առանձնահատկությունները. թե ինչ արագացմամբ պետք է թափավազք կատարի ինքնաթիռը, ինչպես պետք է աճի նրա արագությունը, որպեսզի մինչև թռիչքուղու ավարտը հասնի անհրաժեշտ արժեքին:Դիցուք դադարի վիճակից հավասարաչափ արագացող շարժում կատարող մարմնի արագությունը շարժման սկզբից t ժամանակ անց դարձել է v: Այդ դեպքում նրա արագության փոփոխությունը՝ Δv: Տեղադրելով Δv-ի այս արժեքը, կարող ենք գտնել մարմնի արագության կախումը ժամանակից՝ v=at:

Դադարի վիճակից հավասարաչափ արագացող շարժում կատարող մարմնի ճանապարհը կարելի է հաշվել S=at22;S=v22a բանաձևով:

v=at բանաձևը կապ է ստեղծում արագության, արագացման և շարժման ժամանակների միջև: S-ի համար ստացված S=v22a առնչությունից ստացվում է v=2aS−−−−√ բանաձևը:

2. Սկզբնական արագությամբ հավասարաչափ արագացող շարժում

Եթե հավասարաչափ արագացող շարժման սկզբում մարմինն ունեցել է  v0 սկզբնական արագություն, ապա մինչև ժամանակի t պահը արագության  փոփոխությունը՝ Δv=v–v0, այդ դեպքում. a=v−v0t Այստեղից կստանանք v=v0+atԲանաձևը ցույց է տալիս, որ արագության գրաֆիկն ուղիղ գիծ է,   որն ստացվում է նկարում պատկերված գրաֆիկը օրդինատների առանցքով \(v  0\) միավորով դեպի վեր զուգահեռ տեղափոխելով: Այս դեպքում շարժման սկզբից մինչև ժամանակի կամայական t պահը մարմնի արագության գրաֆիկով սահմանափակված պատկերը սեղան է, որի մեծ հիմքը v է, փոքրը՝ v0, իսկ բարձրությունը՝ t: Հետևաբար, այդ պատկերի մակերեսը, ուստի նաև t ժամանակում մարմնի անցած ճանապարհը՝   S=v0t+at22

images88.png
Рубрика: Ֆիզիկա

Ուժերի համազոր

Մի ուղղով ուղղված ուժերի գումարումը

Այն ուժը, որ մարմնի վրա ունենում է նույն ազդեցությունը, ինչ մի քանի ուժեր միասին ազդելիս, կոչվում է այդ ուժերի համազոր:

Ուժերի համազորը որոշելու գործողությունը կոչվում է ուժերի գումարում:

Ուժը վեկտորական մեծություն է:

Եթե մարմնի վրա ազդող F1 և F2 ուժերն ունեն նույն ուղղությամբ, և նրա մոդուլը հավասար է այդ ուժերի մոդուլների գումարին.

F1=F1+F2

Իսկ եթե F1 և F2 ուժերն ունեն հակառակ ուղղություններ ապա.

F1=F1-F2

Рубрика: Ֆիզիկա

Արագություն

Արագություն , նյութական կետի շարժման հիմնական կինեմատիկական բնութագրիչներից մեկը։ Սահմանվում է որպես շառավիղ-վեկտորի ածանցյալն ըստ ժամանակի՝

{\vec  v}={{\mathrm  {d}}{{\vec  r}} \over {\mathrm  {d}}t}

որտեղ rվեկտորը կետի շառավիղ֊վեկտորն է։

Արագությունը վեկտոր է, որի ուղղությունը համընկնում է հետագծի համապատասխան կետին տարած շոշափողի ուղղությանը։ Եթե նյութական կետը շարժվում է հավասարաչափ, ապա արագության մեծությունը թվապես հավասար Է անցած ճանապարհի (S) և այդ ճանապարհն անցնելու ժամանակամիջոցի (t) հարաբերությանը՝

v={\frac  {s}{t}}

։

Рубрика: Ֆիզիկա

Երկրի ձգողականությունը

Ձգողականություն (միջազգային եզրույթը՝ գրավիտացիալատիներենgravitas՝ «ծանրություն» բառից), տիեզերական ձգողություն, ունիվերսալ հիմնարար փոխազդեցությունը բոլոր նյութական մարմինների միջև։ Փոքր արագությունների և թույլ ձգողական փոխազդեցության դեպքում նկարագրվում է Նյուտոնի ձգողականության օրենքով, ընդհանուր դեպքում՝ Այնշտայնիհարաբերականության ընդհանուր տեսությամբ: Չորս հիմնական փոխազդեցություններից ամենաթույլն է։ Քվանտային սահմանում ձգողականությունը պետք է նկարագրվի ձգողականության քվանտային տեսությամբ, որը դեռ ամբողջովին մշակված չէ։

Գրավիտացիոն ճառագայթում

Հարաբերականության ընդհանուր տեսության ամենակարևոր կանխատեսումներից մեկը գրավիտացիոն ճառագայթումն է, ինչը մինչ այժմ ուղղակի դիտումներով չի հաստատվել, սակայն կան անուղղակի ապացույցներ դրա գոյության օգտին։ Այսպես, էներգիայի կորուստները կոմպակտ գրավիտացիոն օբյեկտներից (ինչպիսիք են նեյտրոնային աստղերը կամ սև խոռոչները) կազմված կրկնակի համակարգերում լավ համաձայնեցվում են հարաբերականության ընդհանուր տեսության մոդելի հետ, ըստ որի՝ այդ էներգիան տարվում է գրավիտացիոն ճառագայթման միջոցով։

Ձգողական փոխազդեցություն

Տիեզերական ձգողականության օրենքը

m_1
m_2
r

Դասական մեխանիկայի շրջանակներում ձգողական փոխազդեցությունը նկարագրվում է Նյուտոնի տիեզերական ձգողականության օրենքով, ըստ որի՝ {\displaystyle m_{1}} և {\displaystyle m_{2}} զանգվածներով նյութական կետերի գրավիտացիոն ձգողականության ուժը ուղիղ համեմատական է զանգվածներին և հակադարձ համեմատական է այդ կետերի միջև {\displaystyle r} հեռավորության քառակուսուն, այսինքն՝{\displaystyle F=G{\frac {m_{1}m_{2}}{r^{2}}}}

F=G\frac{m_1m_2}{r^2}

:

G

Այստեղ {\displaystyle G} -ն գրավիտացիոն հաստատունն է, G = 6, 6725×10-11 Ն·մ2/կգ2։

Գրավիտացիոն դաշտը պոտենցիալ վեկտորական դաշտ է։ Դա նշանակում է, որ կարելի է մտցնել մարմինների զույգի գրավիտացիոն ձգողականության պոտենցիալ էներգիա, որը չի փոփոխվի մարմինները փակ կոնտուրով տեղափոխելուց հետո։ Գրավիտացիոն դաշտի պոտենցիալ լինելուց բխում է կինետիկ և պոտենցիալ էներգիաների գումարի պահպանման օրենքը, ինչպես նաև հաճախ է հեշտանում մարմինների շարժման ուսումնասիրման խնդիրը գրավիտացիոն դաշտում։

Նյուտոնյան մեխանիկայի շրջանակներում գրավիտացիոն փոխազդեցությունը հեռազդեցություն է։ Դա նշանակում է, որ որքան էլ մեծ լինի շարժվող մարմնի զանգվածը, տարածության ցանկացած կետում գրավիտացիոն պոտենցիալը կախված է միայն ժամանակի տվյալ պահին մարմնի ունեցած դիրքից։

Մեծ տիեզերական մարմինները՝ մոլորակները, աստղերը, գալակտիկաները ունեն հսկայական զանգված և հետևաբար ստեղծում են ուժեղ գրավիտացիոն դաշտեր։

Գրավիտացիան ամենաթույլ փոխազդեցությունն է։ Սակայն, քանի որ գործում է ցանկացած հեռավորության վրա և ցանկացած զանգված դրական է, այն շատ կարևոր ուժ է ամբողջ Տիեզերքում։ Համեմատության համար կարելի է նշել, որ մարմինների էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունը տիեզերական մասշտաբներում փոքր է, քանի որ այդ մարմինների լրիվ էլեկտրական լիցքը զրո է (նյութը որպես ամբողջություն էլեկտրաչեզոք է)։

Ի տարբերություն մյուս փոխազդեցությունների, գրավիտացիան տարածվում է ողջ նյութի և էներգիայի վրա։ Մինչ օրս չեն հայտնաբերվել այնպիսի օբյեկտներ, որոնք ընդհանրապես չեն մասնակցում գրավիտացիոն փոխազդեցությանը։

Իր գլոբալ բնույթի հետևանքով գրավիտացիան պատասխանատու է նաև այնպիսի խոշորամասշտաբ երևույթների համար, ինչպիսիք են գալակտիկաների կառուցվածքը, սև խոռոչները և Տիեզերքի ընդարձակումը։ Տարրական աստղագիտական երևույթները՝ մոլորակների ուղեծրերը, Երկրի մակերևույթի պարզ ձգողականությունը, մարմինների անկումը նույնպես պայմանավորված են գրավիտացիայով։

Рубрика: Ֆիզիկա

Օդի աղտոտվածություն

2020-ից սկսած տարեկան 3,6 մլն մարդ կմահանա օդի աղտոտվածության պատճառով, եթե մինչ այդ իրավիճակը կտրուկ չփոխվի: Նման եզրահանգման են եկել փորձագետները: Քաղաքների աղտոտվածությունը կարող է առաջանալ ավտոտրանսպորտի վնասակար արտանետումների, ոչ ճիշտ քաղաքաշինության արդյունքում, և այլն: Երևան քաղաքում կանաչ տարածքների կրճատումը, մեքենաների թվի ավելացումը եւ անվերջ ընթացող շինարարությունները օդի աղտոտվածության պատճառ են հանդիսանում:  Երևանի օդի աղտոտվածության ցուցանիշը ոչ թե բարձրանում, այլ նվազում է: 2010-13 թթ հետազոտությունների համաձայն` Երևանի օդի աղտոտվածությունը թույլատրելի սահմանից բարձր է:  Երևանի օդում ազոտի օքսիդների պարունակությունը մոտավորապես 2,5 անգամ գերազանցում է չափաքանակը: Բացի ազոտի օքսիդներից, շրջակա միջավայրում շատ է նաև փոշին, որի պատճառը Երևանի բնակլիմայական պայմաններն են, այդ թվում նաև կանաչ տնկիների  սակավությունը: Փորձագետները մթնոլորտային օդի հիմնական աղտոտիչը համարում ենք ավտոտրանսպորտը, որովհետև ավտոմոբիլների շարժիչներից արտանետվող գազերում առկա են բազմաթիվ օքսիդային, ծծմբային միացություններ և այլ վնասակար նյութեր, որոնք ցրվելով շրջակա միջավայրում՝ վնաս են հասցնում հենց առաջին հերթին մարդու առողջությանը: Մարդու օրգանիզմի վրա այդ բացասական ազդեցությունը լինում է երկու ձևով՝ անմիջական և միջնորդավորված: Անմիջական ազդեցությունը մթնոլորտային օդի միջոցով հենց շնչառական օրգաններով է մարդուն փոխանցվում, իսկ ինչ վերաբերում է անուղղակի ազդեցությանը, դա այն է, երբ աղտոտված մթնոլորտային օդի արտանետումները նստում են հողի, ջրի և բուսականության վրա, այնուհետև փոխանցվում և ապա՝ արդեն այդ աղտոտված ջուրն ու գյուղմթերքները բերանի խոռոչով մարդու օրգանիզմում են հայտնվում: Մթնոլորտային օդի աղտոտումը մեծանում է նաև այն պատճառով, որ քաղաքաշինությունն իրականացվում է ոչ քաղաքաշինական նորմերին համապատասխան: Քաղաքները մեծանում են ոչ թե՝ որ դրանց սահմաններն են մեծանում, այլ կանաչապատ տարածքների օգտագործման հաշվին, կամ, երբ բնակելի շենքերը կառուցվում են իրար շատ մոտ: Ոչ ճիշտ շինարարության  հետևանքով, արդեն քամու հոսքն է արգելափակվում, և խախտվում է քաղաքի օդափոխությունը: Այդ ամենն ամբողջովին վերացնել հնարավոր չէ, և իդեալական մթնոլորտային օդով քաղաք գոյություն չունի, և, եթե անգամ քաղաքում մեքենա չլինի, իսկ տվյալ քաղաքի շինարարությունը լավ լինի, միևնույն է, քամին բերում է այդ աղտոտված օդը, բացի այդ, քաղաքը կարող է աղտոտվել նաև մթնոլորտային տեղումների՝ անձրևի, ձյան միջոցով: Սակայն, իհարկե, քաղաքի աղտոտվածությունը կարելի է գոնե հնարավոր նվազագույնի հասցնել:

Рубрика: Ֆիզիկա

Խնդիրներ

1․ Վարդուհին 2 ժամում ուտում է 20 կոտլետ։ Որքա՞ն է Վարդուհու կոտլետ ուտելու արագությունը։ Լուծում 20/2= 10 Պատ․ 10կոտլետ/ժամ։ 2․ Հայկը 5 րոպեում մաստակը ծամում է 1600 անգամ։ Գտնել Հայկի մաստակ ծամելու արագությունը։ Լուծում 1600/5= 320 Պատ․ 320ծամում/ րոպե 3․ Հեպարդը 4 ժաում անցավ 480կմ։ Ինչքա՞ն է հեպարդի արագությունը։ Լուծում 480/4=120 Պատ․ 120կմ/ժամ

Рубрика: Ֆիզիկա

Մեխանիկական շարժում

Մեխանիկական շարժում, մարմնի դիրքի փոփոխությունը տարածության մեջ ժամանակի ընթացքում։

Դիտելով մեքենայի դիրքի փոփոխությունը ծառի կամ շենքի նկատմամբ՝ ասում ենք, որ մեքենան շարժվում է այդ մարմինների նկատմամբ։ Իհարկե, շարժվում են նաև ծառերն ու շենքերը։ Դրանք մասնակցում են Երկրի օրական պտույտին և Երկրի հետ պտտվում են նաև Արեգակի շուրջը։Այն գիծը, որով շարժվում է մարմինը, կոչվում է շարժման հետագիծ։Որոշ դեպքերում հետագիծը կարող է տեսանելի լինել, ինչպես օրինակ կավիճի հետքը գրատախտակին, այլ դեպքերում՝ ոչ, ինչպես օրինակ թռչող միջատինը:Ըստ հետագծի ձևի՝ շարժումները կարող են լինել ուղղագիծ կամ կորագիծ:

dvigenie-iloveimg-cropped.gif

ՕրինակԿոր գծով են շարժվում կարուսելի նստարանը, ժամացույցի սլաքի ծայրը, Երկրի արհեստական արբանյակը, իսկ ուղիղ գծով՝ վերելակի խցիկը, ցած ընկնող քարը և այլն։Շարժման արագությունՄարմինները կարող են շարժվել հավասարաչափ կամ անհավասարաչափ։ 

Հավասարաչափ շարժման ժամանակ մարմինը ցանկացած հավասար ժամանակահատվածներում անցնում է հավասար ճանապարհահատվածներ։Հավասարաչափ շարժում է կատարում օրինակ, նկարում պատկերված կաթոցիկը: Այդպիսի շարժում կարող են կատարել ինքնաթիռը, ավտոմեքենան, մարդը, գնացքը և այլն: Նրանց շարժումները միմյանցից տարբերվում են քանակապես. ավելի արագ են կամ դանդաղ: Մարմինների շարժումը քանակապես բնութագրող մեծությունը կոչվում է արագություն: 

im23 (1).gif

 Այսպիսի շարժման ժամանակ արագությունը անփոփոխ է և ցույց է տալիս միավոր ժամանակում մարմնի անցած ճանապարհը:Արագությունը հավասար է մարմնի անցած S ճանապարհի և ծախսած t ժամանակամիջոցի հարաբերությանը:V=St  Բնության մեջ և տեխնիկայում տեղի ունեցող շարժումների մեծ մասն անհավասարաչափ է: 

im20.gif

 Անհավասարաչափ կոչվում է այն շարժումը, որի դեպքում հավասար ժամանակահատվածներում մարմինը անցնում է անհավասար ճանապարհներ: Անհավասարաչափ շարժումը բնութագրվում է միջին արագությամբ:Միջին արագությունը գտնելու համար անհրաժեշտ է մարմնի անցած ամբողջ ճանապարհը բաժանել ծախսված ամբողջ ժամանակի վրա:Vմիջ.=Sլր.tլր. Այս բանաձևում V–ն միջին արագությունն է, S-ը մարմնի անցած լրիվ ճանապարհն է, t-ն՝ այդ ճանապարհի վրա ծախսած ժամանակը։ Ավտոմեքենայում տեղադրված արագաչափը ցույց է տալիս մեքենայի արագությունը շարժման տվյալ պահին։ Այն կարող է մեծ կամ փոքր լինել մեքենայի միջին արագությունից, որոշ պահերին էլ՝ հավասար լինել միջին արագությանը։ Մարմնի արագությունը հավասար է զրոյի, եթե մարմինը գտնվում է դադարի վիճակում:Արագությունը չափվում է մ/վ, սմ/վ, կմ/ժ և այլ միավորներով։Եթե հայտնի է շարժման արագությունը, ապա կարելի է որոշել, թե ինչ ճանապարհ կանցնի մարմինը ցանկացած t ժամանակում S=V⋅t բանաձևով:Արագությունը չափող սարքը կոչվում է արագաչափ: 

179_2.jpg

  Բնության մեջ մարմինները կարող են շարժվել տարբեր արագություններով