Jules Verne romane de science fiction, de obicei, diferă în precizie în prezentarea fundațiilor științifice și descrierea diferitelor dispozitive tehnice. Dar, uneori, un scriitor de science fiction a făcut greșeli. De exemplu, în romanul „De la Pământ la Lună“ și „în jurul Lunii“ pentru un motiv oarecare el crede că imponderabilitate în proiectil va fi doar atunci când forța gravitațională a Pământului va fi egală cu forța de atracție a lunii și nu la toate în timpul zborului. Dar aceasta nu este principala greșeală. Călătorii pur și simplu nu trebuie să experimenteze un sentiment de greutate - vor muri cu o lovitură.
J. Vern scrie că lungimea pistolului este de 275 m, iar proiectilul îl lasă la o viteză de 16 km / s. Dacă calcula ce accelerație devine proiectil (luând propunerea de ravnomernouskorennoe), va fi egală cu 500 km / s 2, care este de 50 de mii de ori mai mare decât accelerația gravitațională (g), care pe Pământ este egal cu aproximativ 10 m / s 2. Este clar că călătorii vor fi pur și simplu zdrobiți de propria greutate.
J. Vern probabil a înțeles că modul propus de a călători pe Lună este mortal pentru oamenii din cochilie. Dorind să-și "înmoaie" soarta, face ca pereții interiori ai proiectilului să fie moi. Dar, bineînțeles, acest lucru nu va ajuta prea mult. La urma urmei, dacă un balot de vată de mare amploare cade pe o persoană de la o înălțime mare, el nu se va înrăutăți.
Astronauții de la începutul rachetei se confruntă, de asemenea, cu supraîncărcarea - așa-numita creștere a greutății corporale datorată accelerației, dar nu depășește 4-6 g. Când manevrează o aeronavă de mare viteză, pilotul testează pe scurt chiar o creștere de 10-15 ori în greutate. Dar, desigur, nici un om nu poate suporta supraîncărcarea de 50 mii de ori.
Oamenii nu simt forța gravitației acționând în mod constant asupra lor, dar ei simt doar creșterea sau scăderea ei.
Accelerarea este una dintre cele mai importante caracteristici ale mișcării. Afișează cât de repede crește sau scade viteza. Putem spune că accelerația este rata de schimbare a vitezei. Dar viteza, în timp ce rămâne constantă în magnitudine, își poate schimba direcția. Astfel, dacă punctul se mișcă uniform pe circumferință, viteza sa, cu o valoare constantă, la fiecare moment este tangențial la circumferința. În consecință, accelerația este o cantitate vectorică care caracterizează viteza de schimbare a vitezei atât în valoarea ei numerică, cât și în direcție. Figura arată valorile accelerațiilor întâlnite în lumea din jurul nostru. Gama lor este imensă. Prin urmare, scala logaritmică este aplicată - are două divizare adiacente diferă în mărime de 10 ori. Natura partiționării fiecărei secțiuni este ilustrată de exemplul unui interval: de la 104 la 105; aceasta este de asemenea o scară logaritmică. Pentru o secțiune a scalei de la 10 6 la 10 14, exemplele sunt foarte mici, deci nu sunt prezentate în figură. Unitatea de măsură accelerației adoptate pentru toate datele prezentate, - metru pe secundă la pătrat m / s 2 la dreapta scalei - accelerație pozitivă (pe un fundal verde), stânga - accelerația negativă, ele sunt numite uneori „lent“ (în maro deschis fundal).
Accelerațiile sunt măsurate prin dispozitive speciale - așa-numitele accelerometre. Conform principiului de funcționare, ele sunt mecanice, electromecanice, electrice și optice și pot măsura accelerațiile în intervalul de la 1 cm / s 2 până la 30 km / s 2. care este de la 0,001g la 3000g. Accelerația poate fi de asemenea calculată. Pentru a face acest lucru, utilizați formulele de mecanică. Dacă se știe că mișcarea este uniform accelerată (sau uniform întârziată) pornește de la un impas (sau opritorul final), apoi pentru a găsi accelerația a aplicat din următoarele formule: a = v / t; a = v 2 / 2s; a = 2s / t 2 (v - viteză, s - cale, t - timp). Pentru a calcula accelerație se poate utiliza, de asemenea, a doua lege a lui Newton, a cărui accelerare este găsit ca raportul dintre forța F, care acționează asupra particulei, m masa sa: a = F / m.
Unele dintre aceste formule au fost folosite pentru a găsi valorile de accelerare date în fila. De exemplu, se știe că mașina "Zhiguli cinci" accelerează la o viteză de 100 km / h în 19 secunde. Dacă considerăm că mișcarea mașinii în secțiunea de accelerare este accelerată uniform, accelerația acesteia este a = v / t = 28 m / s. 19 s = 1,5 m / s 2.
Roletul pentru distanțe scurte la primele 30-40 de metri adună o viteză de aproximativ 11 m / s și apoi rulează cu aceeași viteză. În consecință, accelerarea sa este a = v 2 / 2s = 121. 80 = 1,5 m / s 2. Interesant: accelerațiile dezvoltate de mașină și sprinter sunt aceleași. Aproape de această valoare este și accelerarea biciclistului și a patinatorului. De fapt, ciclistul, la 200 de metri de site-ul, depășește în 15 secunde. Dacă folosim formula care leagă calea și timpul, descoperim că accelerația este de aproximativ 1,7 m / s. 2. Patronul, care rulează la 500 de metri, depășește primele 50 de metri în 8,1-8,6 secunde. Astfel, accelerarea sa a fost de 1,4 m / s 2.
Deci, o distanță scurtă, de exemplu, 30 de metri, și o mașină, un biciclist și un patinator vor acoperi aproximativ același timp. Adevărat, atunci mașina va depăși "concurenții", deoarece viteza sa finală este mult mai mare. Dar cu o mașină de curse nu poți concura chiar la începutul mișcării, deoarece se dezvoltă accelerația de până la 8-9 m / s 2 (viteza de 100 km / h este atinsă în 3,2-3,5 secunde). Accelerarea motocicletei se situează în intervalul 3-6 m / s 2.
O accelerație ceva mai mare decât omul este dezvoltată de unii reprezentanți ai lumii animale, de exemplu, un ghepard, un jaguar. Poate de aceea trag siluete pe mașinile de sport și de curse.
În timpul frânării, mașina și motocicleta încetinesc experiența, ale căror valori sunt cu 20-30% mai mici decât valorile accelerației. Acest lucru se datorează faptului că, în timpul accelerării, aderența roților la carosabil este oarecum mai bună decât la frânare.
Viteza accelerează cu o accelerație de aproximativ 0,2 m / s 2. și frâne cu o decelerare de 0,5 m / s 2 (această valoare, desigur, crește semnificativ în cazul frânării de urgență). Aici diferența în valorile accelerației și decelerării se explică prin faptul că primul loc nu este natura aderenței roților la șine, ci inerția mare a trenului. La urma urmei, este dispersată de o locomotivă și de toate roțile frânei de tren. Trenul de metrou se deplasează cu o accelerație de 1 m / s 2.
Baba copra, lovind gramada, îi spune o viteză, care apoi devine zero - gramada se oprește. Slow care suferă atunci când acesta este de aproximativ 300 m / s 2. Când a tras de accelerație glonț poate ajunge la 250 km / s, iar proiectilul 2. - 450 km / 2 accelerație s, care este produsă de particulele încărcate în accelerație, chiar și un miliard de ori mai mult: 2 * 10 14 - 5 * 10 15 m / s 2.
Forța gravitațională acționează asupra oricărui corp de pe suprafața Pământului. Amploarea sa este invers proporțională cu pătratul distanței dintre centrele corpurilor atractoare. Deoarece Pământul nu este o minge, dar oarecum aplatizată la poli, gravitatea la ecuator este mai mică decât la polii. Astfel, accelerarea caderii libere a corpurilor (accelerarea gravitației) depinde de latitudinea geografică a locului și este egală, de exemplu: la pol - 983,221 cm / s 2; la ecuator - 978.049 cm / s 2; la latitudinea Moscovei - 981,56 cm / s 2.
Pe alte planete ale sistemului solar, valorile accelerației gravitaționale sunt în mod firesc diferite, deoarece planetele diferă în funcție de mărime și masă unele de altele. Mercur este cea mai mică și Marte - 3,73 m / s 2 si mai Jupiter - 23 m / s 2. Soarele accelerația gravitațională este aproape 274 m / s 2.
Pe grafic (în colțul din dreapta sus al filei), curbele arată cât timp o persoană poate tolera diferite accelerații, în funcție de mărimea și direcția lor.
Omul tolerează mai ușor o creștere a accelerației dacă nu este direcționată de-a lungul axei corpului, ci perpendiculară pe acesta. Din acest motiv astronauții de la începutul rachetei se aflau în scaunele lor.
Dacă accelerația este mai mică de 10g și timpul de acțiune este mai mare de o secundă, atunci se numește accelerație liniară cu acțiune lungă. O astfel de accelerare (decelerare) există, să zicem, la deschiderea parașutei (3g), la începutul și la coborâre controlată a navei spațiale (4-6g), cu o viteză de manevră aeronave ascuțite (până la 10 g). Omul lor poate rezista destul de mult.
Accelerația, mai mare de 10g și care acționează mai puțin de o secundă, se numește accelerație liniară a șocurilor. Poate apărea, de exemplu, în cazul unui accident de mașină, aterizare forțată a unui avion sau a unei nave spațiale, cu ajutorul de salvare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: