Gluaiseacht Urchuir Mínithe
Nuair a chaitheann tú liathróid, nuair a scuabann tú peil sacar san aer, nó nuair a loisgeann tú mótar, is é an chonair a thagann as ceann de na cruthanna is so-aitheanta san fhísic: parabóil. Anailísíonn gluaiseacht urchuir í seo tríd an ngluaiseacht a scoiltadh ina dhá phíosa neamhspleácha ar fad — treoluas cothrománach tairiseach, agus treoluas ingearach a luasghéaraíonn an domhantarraingt go seasmhach síos. Níl aon eolas ag an dá phíosa ar a chéile; is é an dá cheann a láimhseáil ar leithligh, ansin na torthaí a ath-chomhbhá, a fhágann gur féidir a thuar go beacht cé chomh fada a théann urchur, cé chomh fada a fhanann sé san aer, agus cé chomh hard a dreapann sé, gan ach bun-chineamaitic.
An chonair pharabóil
Tagann parabóil as vx tairiseach a chomhbhá le vy ag luasghéarú. Cinneann uillinn lainde agus treoluas tosaigh airde uasta agus raon cothrománach.
Titim Saor agus Gluaiseacht Urchúr
Cuir aon rud síos — bonn airgid nó liathróid throm bháisín — agus luasghéaraíonn imtharraingt é ag an ráta céanna go díreach, mar sin buaileann siad an talamh in éineacht. Cuir rud éigin go cothrománach, ina ionad sin, agus titfidh sé díreach síos chomh tapa céanna, toisc nach ndéanann a ghluaiseacht cothrománach agus a thitim dhíreach difear dá chéile ar chor ar bith.
An fhoirmle
h = ½ · g · t²
- h — airde tite (m): cé chomh fada atá an réad titithe óna phointe tosaigh
- g — luasghéarú imtharraingthe (m/s²): cé chomh tapa is atá luas na titithe ag méadú gach soicind — an ráta céanna do gach réad
- t — am (s): cé chomh fada atá an réad ag titim
Sampla oibreáilte
Cuirtear liathróid síos ó stad agus titfidh sí ar feadh 2 soicind. Cé chomh fada atá sí titithe? (úsáid g = 9.8 méadair in aghaidh an tsoicind cearnaithe)
- t = 2 s
- g = 9.8 m/s²
- h = ½ · g · t²
- h = 0.5 × 9.8 m/s² × (2 s)²
h = 19.6 m
Cuir tástáil ort féin
Cuirtear an liathróid chéanna síos arís, ach titfidh sí ar feadh 3 soicind an uair seo in ionad 2. Cé chomh fada is atá sí titithe?
- Freagra ceart: 44.1 m
- 88.2 m
- 14.7 m
Ceart! h = ½ × 9.8 m/s² × (3 s)² = 44.1 mhéadar — tá tábhacht mhór le cearnú an ama.
Cuirtear liathróid amháin síos go díreach ó bhord. San am céanna go díreach, cuirtear liathróid eile chun tosaigh go cothrománach ón mbord céanna. Cé acu a bhuailfidh an urlár ar dtús?
- An liathróid a cuireadh síos
- An liathróid a lainseáiltear go cothrománach
- Freagra ceart: Buaileann an bheirt an urlár ag an am céanna
Go díreach — ní athraíonn luas cothrománach an ghluaiseacht titim, mar sin buaileann an bheirt liathróid an urlár ag an am céanna.
Cén áit a bhfeiceann tú é seo
Titfidh liathróid thapa an chaitheora de réir mar a thrasnaíonn sí an phláta, luathaíonn titim an tumadóra díreach go dtí an splanc, agus titfidh saighead Nerf chaite go cothrománach i dtalamh ag an am céanna le ceann a caitheadh síos go díreach. Aon uair a bhogann rud tríd an aer in aice dromchla an Domhain gan innill dá chuid féin, is í seo an ghluaiseacht atá faoi bhun.
Botúin choitianta
Tá baol ann a chreidiúint go dtitfidh rud níos troime níos tapa — gan friotaíocht aeir, ní dhéanann mais difear ar bith do ráta na titime; is é tarraing an aeir amháin is féidir rud níos éadroime, nó ceann atá níos lú sruthlínithe, a mhoilliú. Is furasta freisin a cheapadh go dtitfidh urchúr a lainseáiltear go cothrománach níos moille ná ceann a caitheadh síos amach, ach tagann an bheirt i dtalamh ag an nóiméad céanna: tá gluaiseacht chothrománach agus titim ingearach neamhspleách ar fad.
Conas a nascann sé
Is é seo, de ghnáth, an chéad ghluaiseacht a fheiceann mic léinn ina bhfuil luasghéarú nach n-eascraíonn ó bhrú nó tarraingt atá infheicthe acu — is í an imtharraingt a dhéanann an luasghéarú. Míníonn an dara dlí Newton, atá romhainn, cén fáth go luasghéaraíonn gach réad atá ag titim ag an ráta céanna beag beann ar mhais: ciallaíonn F = ma go n-eilíonn réad níos troime cion comhréireach níos mó fórsa chun é a luasghéarú, agus soláthraíonn an imtharraingt díreach an méid sin níos mó.