Տիեզերքում մարմինների մեխանիկական շարժումը ֆիզիկայում ուսումնասիրելիս միշտ հաշվի են առնում առաջացող արագացումը։ Եկեք հոդվածում դիտարկենք, թե ինչ է արագացումը և ինչպես է այն նշվում ֆիզիկայում, ինչպես նաև լուծենք այս արժեքը հաշվարկելու պարզ խնդիր։
Ի՞նչ է արագացումը և որո՞նք են դրա տեսակները:
Արագացման տակ հասկացեք արժեքը, որի իմաստը մարմնի արագության փոփոխության արագությունն է։ Մաթեմատիկորեն այս սահմանումը գրված է հետևյալ կերպ.
a=dv/dt.
Եթե հայտնի է արագության ժամանակային ֆունկցիան, ապա բավական է գտնել դրա առաջին ածանցյալը՝ տվյալ պահին արագացումը հաշվարկելու համար։
Ֆիզիկայի մեջ արագացման տառը փոքրատառ լատիներեն a է: Այնուամենայնիվ, սա այսպես կոչված գծային արագացումն է, որը չափվում է մ/վրկ2 միավորներով: Բացի դրանից, կա նաև անկյունային արագացում։ Այն ցույց է տալիս անկյունային արագության փոփոխությունը և արտահայտվում է ռադ/վ միավորներով2: Արագացման այս տեսակը նշվում է հունարեն փոքրատառ α (ալֆա) տառով։ ԵրբեմնԱյն նշելու համար օգտագործվում է ε (epsilon) տառը։
Եթե մարմինը շարժվում է կոր հետագծով, ապա ընդհանուր արագացումը բաժանվում է երկու բաղադրիչի՝ շոշափող (որոշում է արագության փոփոխությունը մեծության մեջ) և նորմալ (որոշում է ուղղության արագության փոփոխությունը): Այս տեսակի արագացումները նույնպես նշվում են a տառերով, սակայն օգտագործելով համապատասխան ինդեքսները՝ at և a: Նորմալը հաճախ կոչվում է կենտրոնաձիգ, իսկ շոշափողը՝ հաճախ շոշափող:
Վերջապես, կա արագացման մեկ այլ տեսակ, որը տեղի է ունենում, երբ մարմիններն ազատորեն ընկնում են մոլորակի գրավիտացիոն դաշտում: Այն նշվում է g տառով։
Խնդիր ֆիզիկայում արագացման համար
Հայտնի է, որ մարմինը շարժվում է ուղիղ գծով։ Ժամանակի ընթացքում դրա արագությունը որոշվում է հետևյալ օրենքով՝
v=2t2-t+4.
Պետք է հաշվարկել արագացումը, որը կունենա մարմինը t=2,5 վայրկյան ժամանակին։
Հետևելով a-ի սահմանմանը, մենք ստանում ենք՝
a=dv/dt=4t - 1.
Այսինքն՝ a արժեքը գծայինորեն կախված է ժամանակից: Հետաքրքիր է նշել, որ սկզբնական պահին (t=0) արագացումը եղել է բացասական, այսինքն՝ ուղղված արագության վեկտորի դեմ։ Խնդրի պատասխանը ստանում ենք՝ փոխարինելով t=2,5 վայրկյան այս հավասարման մեջ՝ a=9 m/s2.
