Физиканы зерттегенде денелердің кеңістіктегі механикалық қозғалысын олар әрқашан пайда болатын үдеулерді ескереді. Мақалада үдеу деген не екенін және оның физикада қалай белгіленетінін қарастырайық, сонымен қатар осы мәнді есептеу үшін қарапайым есепті шешейік.
Үдеу дегеніміз не және оның түрлері қандай?
Үдетудің астында мәнді түсініңіз, оның мағынасы дененің жылдамдығының өзгеру жылдамдығы. Математикалық тұрғыдан бұл анықтама келесідей жазылған:
a=dv/dt.
Егер жылдамдықтың уақыт функциясы белгілі болса, онда берілген уақыттағы үдеуді есептеу үшін оның бірінші туындысын табу жеткілікті.
Физикада үдеу әрпі латынның кіші әріпі а. Дегенмен, бұл м/с2 бірліктерімен өлшенетін сызықтық жеделдету деп аталады. Оған қоса, бұрыштық үдеу де бар. Ол бұрыштық жылдамдықтың өзгеруін көрсетеді және рад/с2 бірліктерімен көрсетіледі. Бұл жеделдету түрі гректің кіші әріпі α (альфа) арқылы белгіленеді. Кейдеоны белгілеу үшін ε (эпсилон) әрпі қолданылады.
Егер дене қисық траектория бойынша қозғалса, онда жалпы үдеу екі құрамдас бөлікке ыдырайды: тангенциалды (шама бойынша жылдамдықтың өзгеруін анықтайтын) және қалыпты (бағыттағы жылдамдықтың өзгеруін анықтайтын). Бұл жеделдету түрлері де a әріптерімен белгіленеді, бірақ сәйкес индекстер қолданылады: at және a. Қалыпты жиі центрге тартқыш деп аталады, ал тангенциалды жиі жанама деп атайды.
Соңында, денелер планетаның гравитациялық өрісінде еркін құлаған кезде пайда болатын үдеудің тағы бір түрі бар. Ол g әрпімен белгіленеді.
Физикадағы жеделдету мәселесі
Дене түзу сызықпен қозғалатыны белгілі. Оның уақыт бойынша жылдамдығы келесі заңмен анықталады:
v=2t2-t+4.
Дененің t=2,5 секунд уақытында болатын үдеуін есептеу керек.
А анықтамасынан кейін біз мынаны аламыз:
a=dv/dt=4t - 1.
Яғни, a мәні уақытқа сызықтық тәуелді. Бір қызығы, бастапқы сәтте (t=0) үдеу теріс болды, яғни жылдамдық векторына қарсы бағытталған. Есептің жауабын мына теңдеуге t=2,5 секунд қою арқылы аламыз: a=9 м/с2.
