სივრცეში სხეულების მექანიკურ მოძრაობას ფიზიკაში შესწავლისას ისინი ყოველთვის ითვალისწინებენ მიღებულ აჩქარებას. მოდით სტატიაში განვიხილოთ რა არის აჩქარება და როგორ აღინიშნება იგი ფიზიკაში და ასევე გადავჭრათ მარტივი ამოცანა ამ მნიშვნელობის გამოსათვლელად.
რა არის აჩქარება და რა არის მისი ტიპები?
აჩქარების ქვეშ გაიგეთ მნიშვნელობა, რომლის მნიშვნელობა არის სხეულის სიჩქარის ცვლილების სიჩქარე. მათემატიკურად, ეს განმარტება იწერება შემდეგნაირად:
a=dv/dt.
თუ ცნობილია სიჩქარის დროის ფუნქცია, მაშინ საკმარისია ვიპოვოთ მისი პირველი წარმოებული, რათა გამოვთვალოთ აჩქარება მოცემულ დროს.
ფიზიკაში აჩქარების ასო არის პატარა ლათინური a. თუმცა, ეს არის ეგრეთ წოდებული წრფივი აჩქარება, რომელიც იზომება m/s2 ერთეულებში. გარდა ამისა, არის ასევე კუთხოვანი აჩქარება. ის გვიჩვენებს კუთხური სიჩქარის ცვლილებას და გამოიხატება რადი/წ2 ერთეულებში. ამ ტიპის აჩქარება აღინიშნება ბერძნული პატარა ასო α (ალფა). ხანდახანასო ε (ეპსილონი) გამოიყენება მის აღსანიშნავად.
თუ სხეული მოძრაობს მოხრილი ტრაექტორიის გასწვრივ, მაშინ მთლიანი აჩქარება იშლება ორ კომპონენტად: ტანგენციალური (სიჩქარის ცვლილების განმსაზღვრელი სიდიდეში) და ნორმალური (მიმართულების სიჩქარის ცვლილების განსაზღვრა). ამ ტიპის აჩქარება ასევე აღინიშნება ასოებით a, მაგრამ შესაბამისი ინდექსების გამოყენებით: at და a. ნორმალურს ხშირად უწოდებენ ცენტრიდანულს, ხოლო ტანგენციალს ხშირად ტანგენტს.
დაბოლოს, არსებობს სხვა ტიპის აჩქარება, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც სხეულები თავისუფლად ეცემა პლანეტის გრავიტაციულ ველში. იგი აღინიშნება ასო გ.
პრობლემა ფიზიკაში აჩქარებისთვის
ცნობილია, რომ სხეული მოძრაობს სწორი ხაზით. მისი სიჩქარე დროთა განმავლობაში განისაზღვრება შემდეგი კანონით:
v=2t2-t+4.
აუცილებელია გამოვთვალოთ აჩქარება, რომელიც ექნება სხეულს t=2,5 წამის დროს.
a-ს განმარტების შემდეგ მივიღებთ:
a=dv/dt=4t - 1.
ანუ, მნიშვნელობა a დამოკიდებულია წრფივად დროზე. საინტერესოა აღინიშნოს, რომ საწყის მომენტში (t=0) აჩქარება უარყოფითი იყო, ანუ მიმართული იყო სიჩქარის ვექტორის წინააღმდეგ. ამოცანის პასუხს ვიღებთ ამ განტოლებაში t=2,5 წამის ჩანაცვლებით: a=9 მ/წმ2.
