ერთიანი სწორი მოძრაობა

ოდესმე გიმგზავრიათ მოტოციკლით ან მანქანით? იმედია არა 🙂 ჰეჰე… ტყეში ვცხოვრობ 😀 თუ მოტოციკლი ან მანქანა, რომელსაც მართავთ, სწორ ხაზზე მოძრაობს და მისი სიჩქარე მუდმივია, მაგალითად, 60 კმ/სთ, მაშინ მოტოციკლი ან მანქანა სწორ ხაზზე მოძრაობს მუდმივი სიჩქარით (GLB). გემები, მცურავი მცურავი მანქანები ან თვითმფრინავები ზოგჯერ GLB-ს აკეთებენ. ყოველდღიურ ცხოვრებაში ადვილია სწორ ხაზზე მოძრავი ობიექტების დაკვირვება, მაგრამ რთულია GLB-ის შემსრულებელი ობიექტების დაკვირვება. შეგიძლიათ დაასახელოთ GLB-ის მაგალითი, რომელიც დაკვირვებული ან წარმოსახვითი გაქვთ?

GLB-ის გაგება
ობიექტი ასრულებს GLB-ს, თუ ობიექტის სიჩქარე მუდმივია. კეცეპატანი არის ვექტორული რაოდენობა, ამიტომ სიჩქარე შედგება მაღალი სიჩქარე დენ სიჩქარის მიმართულებასიჩქარის მიმართულება = გადაადგილების მიმართულება = ობიექტის მოძრაობის მიმართულება. მუდმივი სიჩქარის მიმართულება = ობიექტის მოძრაობის მიმართულება მუდმივია = ობიექტი მოძრაობს წრფივად. მუდმივი სიჩქარე ან სიჩქარე = სიჩქარე ან სიჩქარე ყოველთვის ერთნაირია. თუ ობიექტის სიჩქარე = 10 მ/წმ, მაშინ სანამ ობიექტი მოძრაობს, მისი სიჩქარე ყოველთვის 10 მ/წმ-ია.
მაგალითად, თუ ობიექტი მოძრაობს მუდმივი 10 მ/წმ სიჩქარით, მაშინ ის წამში 10 მეტრით მოძრაობს. ერთი წამის შემდეგ, ობიექტი საწყისი პოზიციიდან 10 მეტრით გადაადგილდება. ორი წამის შემდეგ, ობიექტი საწყისი პოზიციიდან 20 მეტრით გადაადგილდება. სამი წამის შემდეგ, ობიექტი საწყისი პოზიციიდან 30 მეტრით გადაადგილდება. და ა.შ. თუ ობიექტი მოძრაობს მუდმივი 60 კმ/სთ სიჩქარით, მაშინ ის საათში 60 კმ-ით გადაადგილდება. ერთი საათის შემდეგ, ობიექტი საწყისი პოზიციიდან 60 კმ-ით გადაადგილდება. ორი საათის შემდეგ, ობიექტი საწყისი პოზიციიდან 120 კმ-ით გადაადგილდება. და ა.შ.
გრავიტაციის სიდიდე და მიმართულება მუდმივია, ამიტომ ერთგვაროვანი წრფივი მოძრაობისას აჩქარება არ ხდება. უნდა აღინიშნოს, რომ გრავიტაციის სიდიდე, რომელიც დედამიწის ან სხვა პლანეტების ზედაპირზე ხდება, მხოლოდ ჰორიზონტალური მიმართულებით ხდება და არა ვერტიკალური, რადგან გრავიტაციის ძალა ვერტიკალური მიმართულებით მოქმედებს და აჩქარებას განიცდის. თავისუფალი ვარდნა ვერტიკალური მიმართულებით.

Rერთგვაროვანი ხაზოვანი მოძრაობის ფორმულა
ერთგვაროვანი წრფივი მოძრაობის ფორმულა ხსნის ფიზიკურ სიდიდეებს შორის დამოკიდებულებას ერთგვაროვანი წრფივი მოძრაობის დროს. ერთგვაროვან წრფივ მოძრაობაში არსებობს რამდენიმე ფიზიკური სიდიდე, მათ შორის: დრო (სიმბოლოა t, საერთაშორისო ერთეულია წამი), მანძილი ან გადაადგილება (სიმბოლოა s, საერთაშორისო ერთეულია მეტრი) და სიჩქარე ან სისწრაფე (სიმბოლოა v, საერთაშორისო ერთეულია მეტრი/წამი)ამ სამ ფიზიკურ სიდიდეს შორის დამოკიდებულება გამოიხატება ფორმულით:
v = s / t

ერთგვაროვანი ხაზოვანი მოძრაობის გრაფიკი
წრფივი მოძრაობისას ფიზიკურ სიდიდეებს შორის დამოკიდებულება ასევე გამოიხატება გრაფიკების საშუალებით. სიჩქარე-დროის გრაფიკი და მანძილი-დროის გრაფიკი ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში.

პრობლემების მაგალითი

1. სარბოლო მანქანა A მისდევს სარბოლო მანქანა B-ს 60 მ/წმ მუდმივი სიჩქარით. სარბოლო მანქანა A სწორ ტრასაზე სარბოლო მანქანა B-ს 600 მეტრით ჩამორჩება. ამ დროს სარბოლო მანქანა B მოძრაობს 30 მ/წმ მუდმივი სიჩქარით. სარბოლო მანქანა B-ს დასაწევად საჭირო დროა…

დისკუსია

ცნობილია:

ავტომობილ A-ს მუდმივი სიჩქარე (v _A ) = 60 მ/წმ

B ავტომობილის მუდმივი სიჩქარე (v _B ) = 30 მ/წმ

A და B ავტომობილებს შორის მანძილი (s _AB ) = 600 მეტრი

კითხვა: რამდენი ხანი სჭირდება A მანქანას B მანქანის გასასწრებად?

პასუხი:

A და B მანქანების სიჩქარის სხვაობა = 60 მ/წმ – 30 მ/წმ = 30 მ/წმ

ერთგვაროვანი სწორხაზოვანი მოძრაობის ფორმულა:

v = s / t

v = სიჩქარე, s = მანძილი, t = დრო

t = s / v = 600 / 30 = 20 წმ

A მანქანისთვის B მანქანის გასასწრებად საჭირო დრო = 20 წამი.