Физика на ладони. Об устройстве Вселенной – просто и понятно. Венсан Бокео
Чтение книги онлайн.

Читать онлайн книгу Физика на ладони. Об устройстве Вселенной – просто и понятно - Венсан Бокео страница 10

СКАЧАТЬ

      Рис. 1.5 – Векторы скорости и ускорения во время торможения.

      Машина тормозит: с одной стороны стрелка вектора скорости v→; становится все короче, с другой стороны тангенциальное ускорение a→;t направлено назад.

      • Если ускорение перпендикулярно траектории движения, оно меняет направление машины, но не меняет ее скорость: в этом случае ускорение называют центростремительным (➙ рис. 1.6).

      Конечно, может быть и так, что оба ускорения действуют одновременно, меняя скорость и направление.

      Рис. 1.6 – Векторы скорости и ускорения во время поворота.

      Машина поворачивает влево: с одной стороны вектор скорости v→; все больше склоняется влево, с другой стороны вектор нормального ускорения a→;n направлен влево.

      

      ВЕЛИЧИНА УСКОРЕНИЯ

      Тангенциальное ускорение показывает изменение скорости за секунду: так, если скорость машины меняется за секунду с 30 м/с на 20 м/с, ее ускорение равно – 10 м/с² (потеря скорости составляет 10 м/с каждую секунду).

      А как обстоит с центростремительным ускорением? Как можно его измерить, если скорость машины не меняется? В этом случае необходимо значение, указывающее на «размер изменения направления».

      Предположим, что за одну секунду вектор скорости меняется с v→;1 на v→;2, меняя только направление (см. схему справа). Мы видим, что стрелка вектора описала дугу, длина которой и составляет величину ускорения (математика очень точно нам это демонстрирует). Чем длиннее стрелки и больше угол между векторами, тем длиннее будет дуга.

      Таким образом, центростремительное ускорение равно скорости, помноженной на изменение угла за единицу времени.

 Испытание силы…

      Действие окружающей среды

      Снова возьмем наш объект, движущийся в инерциальной системе отсчета. Предположим, что это космический корабль, затерянный в безвоздушном межзвездном пространстве: то есть он является изолированным объектом, а его траектория равномерная и прямолинейная. А теперь представим, что он приближается к какой-то планете: его траектория искажается, несмотря на то что он не взаимодействует с планетой.

      Если говорить в гораздо более широком смысле, мы наблюдаем, что малейшее материальное окружение искажает траекторию любого объекта. Это влияние может быть самым разным, например, стена жестко изменит нашу равномерную прямолинейную траекторию, если мы в нее врежемся. Если мы захотим пролететь по прямой линии с крыши одного дома на крышу другого, Земля может помешать нам проделать путь по прямолинейной траектории, заставив нас упасть. Или если мы едем на велосипеде, а ветер встречный, воздух может сильно тормозить наше движение, заставляя нас терять равномерную скорость, и т. д.

      Таким образом, во всех случаях наша прямолинейная СКАЧАТЬ