Как направлена начальная скорость тела брошенного горизонтально. Движение тел, брошенных горизонтально
Теория
Если тело бросить под углом к горизонту, то в полете на него действуют сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Если силой сопротивления пренебречь, то остается единственная сила – сила тяжести. Поэтому вследствие 2-го закона Ньютона тело движется с ускорением, равным ускорению свободного падения ; проекции ускорения на координатные оси равны а х = 0, а у = -g.
Любое сложное движение материальной точки можно представить как наложение независимых движений вдоль координатных осей, причем в направлении разных осей вид движения может отличаться. В нашем случае движение летящего тела можно представить как наложение двух независимых движений: равномерного движения вдоль горизонтальной оси (оси Х) и равноускоренного движения вдоль вертикальной оси (оси Y) (рис. 1).
Проекции скорости тела, следовательно, изменяются со временем следующим образом:
,
где – начальная скорость, α – угол бросания.
Координаты тела, следовательно, изменяются так:
При нашем выборе начала координат начальные координаты (рис. 1) Тогда
Второе значение времени, при котором высота равна нулю, равно нулю, что соответствует моменту бросания, т.е. это значение также имеет физический смысл.
Дальность полета получим из первой формулы (1). Дальность полета – это значение координаты х в конце полета, т.е. в момент времени, равный t 0 . Подставляя значение (2) в первую формулу (1), получаем:
Из этой формулы видно, что наибольшая дальность полета достигается при значении угла бросания, равном 45 градусов.
Наибольшую высоту подъема брошенного тела можно получить из второй формулы (1). Для этого нужно подставить в эту формулу значение времени, равное половине времени полета (2), т.к. именно в средней точке траектории высота полета максимальна. Проводя вычисления, получаем
Рассмотрим движение тела, брошенного горизонтально и движущегося под действием одной только силы тяжести (сопротивлением воздуха пренебрегаем). Например, представим себе, что шару, лежащему на столе, сообщают толчок, и он докатывается до края стола и начинает свободно падать, имея начальную скорость , направленную горизонтально (рис. 174).
Спроектируем движение шара на вертикальную ось и на горизонтальную ось . Движение проекции шара на ось – это движение без ускорения со скоростью ; движение проекции шара на ось – это свободное падение с ускорением бее начальной скорости под действием силы тяжести. Законы обоих движений нам известны. Компонента скорости остается постоянной и равной . Компонента растет пропорционально времени: . Результирующую скорость легко найти по правилу параллелограмма, как показано на рис. 175. Она будет наклонена вниз, и ее наклон будет расти с течением времени.
Рис. 174. Движение шара, скатившегося со стола
Рис. 175. Шар, брошенный горизонтально со скоростью имеет в момент скорость
Найдем траекторию тела, брошенного горизонтально. Координаты тела в момент времени имеют значения
Чтобы найти уравнение траектории, выразим из (112.1) время через и подставим это выражение в (112.2). В результатё получим
График этой функции показан на рис. 176. Ординаты точек траектории оказываются пропорциональными квадратам абсцисс. Мы знаем, что такие кривые называются параболами. Параболой изображался график пути равноускоренного движения (§ 22). Таким образом, свободно падающее тело, начальная скорость которого горизонтальна, движется по параболе.
Путь, проходимый в вертикальном направлении, не зависит от начальной скорости. Но путь, проходимый в горизонтальном направлении пропорционален начальной скорости. Поэтому при большой горизонтальной начальной скорости парабола, по которой падает тело, более вытянута в горизонтальном направлении. Если из расположенной горизонтально трубки выпускать струю воды (рис. 177), то отдельные частицы воды будут, так же как и шарик, двигаться по параболе. Чем больше открыт кран, через который поступает вода в трубку, тем больше начальная скорость воды и тем дальше от крана попадает струя на дно кюветы. Поставив позади струи экран с заранее начерченными на нем параболами, можно убедиться, что струя воды действительно имеет форму параболы.
Рис. 176. Траектория тела, брошенного горизонтально
Рассмотрим движение тела, брошенного горизонтально и движущегося под действием одной только силы тяжести (сопротивлением воздуха пренебрегаем). Например, представим себе, что шару, лежащему на столе, сообщают толчок, и он докатывается до края стола и начинает свободно падать, имея начальную скорость , направленную горизонтально (рис. 174).
Спроектируем движение шара на вертикальную ось и на горизонтальную ось . Движение проекции шара на ось – это движение без ускорения со скоростью ; движение проекции шара на ось – это свободное падение с ускорением бее начальной скорости под действием силы тяжести. Законы обоих движений нам известны. Компонента скорости остается постоянной и равной . Компонента растет пропорционально времени: . Результирующую скорость легко найти по правилу параллелограмма, как показано на рис.
Рис. 174. Движение шара, скатившегося со стола
Рис. 175. Шар, брошенный горизонтально со скоростью имеет в момент скорость
Найдем траекторию тела, брошенного горизонтально. Координаты тела в момент времени имеют значения
Чтобы найти уравнение траектории, выразим из (112.1) время через и подставим это выражение в (112.2). В результатё получим
График этой функции показан на рис. 176. Ординаты точек траектории оказываются пропорциональными квадратам абсцисс. Мы знаем, что такие кривые называются параболами. Параболой изображался график пути равноускоренного движения (§ 22). Таким образом, свободно падающее тело, начальная скорость которого горизонтальна, движется по параболе.
Путь, проходимый в вертикальном направлении, не зависит от начальной скорости. Но путь, проходимый в горизонтальном направлении пропорционален начальной скорости. Поэтому при большой горизонтальной начальной скорости парабола, по которой падает тело, более вытянута в горизонтальном направлении.
112.1. Какова будет через 2с полета скорость тела, брошенного горизонтально со скоростью 15м/с? В какой момент скорость будет направлена под углом 45° к горизонту? Сопротивлением воздуха пренебречь.
112.2. Шарик, скатившийся со стола высоты 1м, упал на расстоянии 2м от края стола. Какова была горизонтальная скорость шарика? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Теперь нам нетрудно выяснить, как станет двигаться тело, если ему сообщить начальную скорость, направленную не под произвольным углом к горизонту, а горизонтально. Так движется, например, тело, оторвавшееся от горизонтально летящего самолета (или сброшенное с него).
По-прежнему считаем, что на такое тело действует только сила тяжести. Она, как всегда, сообщает ему ускорение направленное вниз.
В предыдущем параграфе мы видели, что тело, брошенное под углом к горизонту, в определенный момент времени достигает высшей точки своей траектории (точка В на рисунке 134). В этот момент скорость тела направлена горизонтально.
Мы уже знаем, как движется тело после этого. Траекторией его движения является правая ветвь параболы, изображенной на рисунке 134. Подобную траекторию движения будет иметь и всякое другое тело, брошенное горизонтально. На рисунке 135 изображена такая траектория. Ее тоже называют параболой, хотя это только часть параболы.
Тело, брошенное горизонтально, движется по ветви параболы. Вычислим дальность полета для этого движения тела.
Если тело брошено с высоты то время, в течение которого оно будет падать, мы получим из формулы
Все время, пока тело падает вниз с ускорением вертикальная ось (рис. 133) движется в горизонтальном направлении со скоростью
Поэтому за время падения она переместится на расстояние
Следовательно,
Эта формула позволяет определить дальность полета тела, брошенного на высоте горизонтально с начальной скоростью
Мы рассмотрели несколько примеров движения тела под действием силы тяжести. Из них видно, что во всех случаях тело движется с ускорением сообщаемым ему силой тяжести. Это ускорение совершенно не зависит от того, движется ли еще тело и в горизонтальном направлении или нет. Можно даже сказать, что во всех этих случаях тело совершает свободное падение.
Поэтому, например, пуля, выпущенная стрелком из ружья в горизонтальном направлении, упадет на землю одновременно с пулей, случайно оброненной стрелком в момент выстрела. Но оброненная пуля упадет у ног стрелка, а вылетевшая из ружейного ствола – в нескольких сотнях метров от него.
На цветной вклейке представлена стробоскопическая фотография двух шариков, из которых один падает вертикально, а второму одновременно с началом падения первого сообщена скорость в горизонтальном направлении. На фотографии видно, что в одни и те же моменты времени (моменты вспышек света) оба шарика находятся на одной и той же высоте и, конечно, одновременно достигают земли.
Траекторию движения тел, брошенных горизонтально или под углом к горизонту, можно наглядно увидеть в простом опыте. Бутыль, наполненную водой, помещают на некоторой высоте над столом и соединяют ее резиновой трубкой с наконечником, снабженным краном (рис. 136). Выпускаемые струи непосредственно показывают траектории частиц воды. Изменяя угол, под которым выпускают струю, можно убедиться в том, что наибольшая дальность достигается при угле 45°.
Рассматривая движение тела, брошенного горизонтально или под углом к горизонту, мы считали, что оно находится под действием только силы тяжести. В действительности это не так. Наряду с силой тяготения на тело всегда действует сила сопротивления (трения) со стороны воздуха. А она приводит к уменьшению скорости.
Поэтому дальность полета тела, брошенного горизонтально или под углом к горизонту, всегда меньше, чем это следует из формул,
полученных нами в этом параграфе и § 55; высота подъема тела, брошенного по вертикали, всегда меньше, чем вычисленная по формуле, приведенной в § 21, и т. д.
Действие силы сопротивления приводит также к тому, что траекторией движения тела, брошенного горизонтально или под углом к горизонту, оказывается не парабола, а более сложная кривая.
Упражнение 33
При ответах на вопросы этого упражнения трением пренебречь.
1. Что общего в движении тел, брошенных вертикально, горизонтально и под углом к горизонту?
3. Одинаково ли ускорение тела, брошенного горизонтально, во всех точках его траектории?
4. Находится ли тело, брошенное горизонтально, во время своего движения в состоянии невесомости? А тело, брошенное под углом к горизонту?
5. Тело брошено горизонтально с высоты 2 м над землей со скоростью 11 м/сек. Через какое время оно упадет? Какое расстояние пролетит тело в горизонтальном направлении?
6. Тело брошено с начальной скоростью 20 м/сек в горизонтальном направлении на высоте 20 м над поверхностью Земли. На каком расстоянии от точки бросания оно упадет на землю? С какой высоты его нужно бросить с такой же скоростью, чтобы дальность полета стала вдвое больше?
7. Самолет летит в горизонтальном направлении на высоте 10 км со скоростью 720 км/ч. На каком расстоянии от цели (по горизонтали) летчик должен сбросить бомбу, чтобы попасть в цель?
Если скорость направлена не вертикально, то движение тела будет криволинейным.
Рассмотрим движение тела, брошенного горизонтально с высоты h со скоростью (рис. 1). Сопротивлением воздуха будем пренебрегать. Для описания движения необходимо выбрать две оси координат – Ox и Oy. Начало отсчета координат совместим с начальным положением тела. Из рисунка 1 видно, что .
Тогда движение тела опишется уравнениями:
Анализ этих формул показывает, что в горизонтальном направлении скорость тела остается неизменной, т. е. тело движется равномерно. В вертикальном направлении тело движется равноускоренно с ускорением , т. е. так же, как тело, свободно падающее без начальной скорости. Найдем уравнение траектории. Для этого из уравнения (1) найдем время и, подставив его значение в формулу (2), получим
Это уравнение параболы. Следовательно, тело, брошенное горизонтально, движется по параболе. Скорость тела в любой момент времени направлена по касательной к параболе (см. рис. 1). Модуль скорости можно рассчитать по теореме Пифагора:
Зная высоту h, с которой брошено тело, можно найти время , через которое тело упадет на землю. В этот момент координата y равна высоте: . Из уравнения (2) находим
Почему скорость является векторной величиной? как направлена скорость?
Другие вопросы по Физике
Определите расход энергии в электрической лампе за 8 ч при напряжении 127 в и силе тока в ней 0,5 а….
Физика
08.03.2019 07:50
Определите объём куска меди , на который при погружении в бензин действует выталкивающая сила 1.4 ньютона полным ответом плз…
Физика
10.03.2019 00:10
Потрібен розв’язник “загальний курс фізики за редакцією і.п. гаркуші”. збірник не потрі!…
Физика
10.03.2019 13:14
Як залежить сила струму в провиднику од опору цього провтдника…
Физика
12.03.2019 09:55
Найди в инете как решить на рисунке график зависимости модуля индукции b магнитного поля от времени t. в это поле перпендикулярно линиям магнитной индукции помещён проводящий пр. ..
Физика
12.03.2019 18:40
Ескалатор метро піднімає пасажира, що непорушно стоїть на нім, в течії 1 мін. по рухомому ескалатору пасажир піднімається за 45 з. скільки часу підніматиметься пасажир по нерухомом…
Физика
12.03.2019 23:50
Какие превращения энергии происходят в то время, когда вы скользите по льду: а) механическая энергия превращается в ; б) тепловая энергия превращается в механическую; в) механич…
Физика
14.03.2019 07:10
Определите напряженность и потенциал, создаваемый ядром на расстоянии, равном радиусу первой боровской орбиты в атоме водорода…
Физика
14.03.2019 10:58
Прошу , (g во всех принимаем за 10 н/кг. заранее , если сделаете буду . 1. груз весом 1,5 кн поднимают при гидравлической машины, площади поперечных сечений цилиндров которой…
Физика
14.03.2019 14:27
0,15кпа және 0,0023мпа қысым бірліктерін паскальмен өрнекте. ..
Физика
15.03.2019 11:50
Определите высоту столба ртути, который уравновешивается атмосферным давлением 114 кпа….
Физика
18.03.2019 18:02
49 ! ! ! на рисунке изображён стакан с водой, внутрь которого опущена и неподвижно удерживается рукой широкая стеклянная трубка без дна (воды внутри нее нет, см. пояснение дале…
Физика
19.03.2019 19:39
Gphq Nmrv30 червь направлена Скорость редуктора электродвигателя двигателя коробки передач
Червь NMRV коробки передач двигателя Серия NMRV червячный редуктор:Его структура, наброски бюджета и размеры установки, а также производительность в то же с
Европе, продукты, они являются взаимозаменяемыми, и материалов и процесс обработки – это передовые на международном уровне. Устройство имеет:
1. Низкий уровень шума и повышения температуры.
2. Высокий потенциал подшипника, ход И длинный срок службы.
3. Ompact структуры, маленькие volume, малый вес, красивая форма и просты в установке.
4. Может непрерывно работать в среде сервера, и имеет хорошее надежности.Алюминиевые NMRV GPHQ червь коробки передач двигателя:
Тип | GPHQ NMRV червячный редуктор скорости /коробки передач двигателя |
Модель: | NMRV25/30/40/ 50/ 63/ 75/ 90/110/130/150 |
Входная мощность: | 0, 06 квт, 0.09КВТ, 0.12КВТ, 0, 18 квт, 0.22КВТ, 0, 25 квт, 0.37КВТ, 0, 55 квт, 0, 75 квт, 1.1KW, 1, 5 КВТ, 2.2KW, 4Квт, 5.5KW, 7.5KW, 11КВТ, 15КВТ |
IEC фланец | 56B5, 6314, 635, 56B B B B14, 715, 8014, 805, 71B B B14, 1005, 9014, 90B B B5, 100B5, 11214, 112B B14 132B5, 160B5 |
Соотношение | 1: 7, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100 |
Материал | Корпус: Die-Cast алюминиевого сплава для RV25, RV90, литого чугуна для RV110, RV150 |
Червяк с латунными+чугунные | |
Червь-20CrMn Ti с поверхности quenching баллона сжиженного и жгут проводов в 56-62HRC | |
Вал – хром сталь-45 № | |
Цвет: | Синий и серебристый или если их количество – это большой |
Упаковка: | Картона или фанеры Дела |
Гарантировать время: | 1 год, за исключением случаев, за исключением антропогенных уничтожения |
Использование: | Промышленные машины: Питание, керамика, химического, упаковка, окрашивания, Деревообработка, стекла. |
Вал: | Выходной вал твердых или выходной полый вал |
1, Q: Какой у вас MOQ для сети переменного тока двигателя с коробкой передач ?
A: 1PC – ok для каждого типа электрический Двигатель коробки передач
2 Вопрос: Что такое о гарантии для вашего индукционный электродвигатель привода редуктора скорости?
A: Один год, но за исключением антропогенных уничтожены
3, Q: Какой способ оплаты вы можете принять?
A: TT, western union.
4, Q: Как насчет способ платежа?
A: 100%платеж в размере менее 5000, 30% платежей в дополнительные выплаты, 70% платежа до отправки на сумму свыше 5000.
5, Q: Как узнать о вашем упаковки уменьшение частоты вращения двигателя ?
A: Фанера случае, если размер – это небольшой , мы будем pack с поддоном для менее одного контейнера
6, Q: Какая информация должна быть предоставлена, если я куплю электрический со спиральными шлицами моторедуктора От вас?
A: Номинальная мощность, Соотношение Или выходной скорости, type, напряжение, таким образом, количество, если больше – лучше.
Как направлена начальная скорость тела брошенного горизонтально.
Определение начальной скорости тела, брошенного горизонтальноЛабораторная работа (экспериментальная задача)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАЧАЛЬНОЙ СКОРОСТИ ТЕЛА,
БРОШЕННОГО ГОРИЗОНТАЛЬНО
О б о р у д о в а н и е: карандашная резинка (ластик), измерительная лента, деревянные бруски.
Цель работы: экспериментально определить величину начальной скорости тела, брошенного горизонтально. Оценить правдоподобность полученного результата.
Уравнения движения материальной точки в проекциях на горизонтальную ось 0х и вертикальную ось 0y выглядят следующим образом:
Горизонтальная составляющая скорости во время движения тела, брошенного горизонтально, не изменяется, поэтому путь тела при свободном полете тела по горизонтали определится так: https://pandia.ru/text/79/468/images/image004_28.gif”> Из этого уравнения найдем время и подставим полученное выражение в предыдущую формулу. Теперь можно получить расчетную формулу для нахождения начальной скорости тела, брошенного горизонтально:
Порядок выполнения работы
1. Подготовьте листы для отчета о проделанной работе с предварительными записями.
2. Измерьте высоту стола.
3. Положите ластик на край стола. Щелчком приведите его в движение в горизонтальном направлении.
4. Заметьте место, в котором резинка достигнет пола. Измерьте расстояние от точки пола, куда проецируется край стола, до точки падения резинки на полу.
5. Измените высоту полета ластика, подложив под нее на краю стола деревянный брусок (или коробку). Проведите аналогичные действия для нового случая.
6. Проведите не менее 10 опытов, занесите результаты измерений в таблицу, произведите вычисления начальной скорости ластика, считая ускорение свободного падения равным 9,81 м/с2.
Таблица результатов измерений и вычислений
опыта | Высота полета тела | Дальность полета тела | Начальная скорость тела | Абсолютная погрешность скорости |
h | s | v 0 | D v 0 | |
Среднее |
7. Подсчитайте величины абсолютной и относительной погрешностей начальной скорости тела, сделайте выводы о проделанной работе.
Контрольные вопросы
1. Камень брошен вертикально вверх и первую половину пути движется равнозамедленно, а вторую – равноускоренно. Означает ли это, что на первой половине пути его ускорение отрицательно, а на второй – положительно?
2. Как изменяется модуль скорости тела, брошенного горизонтально?
3. В каком случае выпавший из окна вагона предмет упадет на землю раньше: когда вагон стоит на месте или когда он движется: Сопротивлением воздуха пренебречь.
4. В каком случае модуль вектора перемещения материальной точки совпадает с путем?
Литература:
1. Джанколи Д. Физика: В 2-х т. Т. 1: Пер. с англ.- М.: Мир, 1989, с. 89, задача 17.
2. , Экспериментальные задания по физике. 9-11 классы: учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений.- М.: Вербум-М, 2001, с. 89.
10 класс
Лабораторные работы №1
Определение ускорения свободного падения.
Оборудование: шарик на нити, штатив с муфтой и кольцом, измерительная лента, часы.
Порядок выполнения работы
Модель математического маятника представляет собой металлический шарик небольшого радиуса, подвешенный на длинной нити.
Длина маятника определяется расстоянием от точки подвеса до центра шарика (по формуле 1)
где – длина нити от точки подвеса до места крепления шарика к нити; – диаметр шарика. Длина нити измеряется линейкой, диаметр шарика – штангельциркулем.
Оставляя нить натянутой, отводят шарик из положения равновесия на расстояние, весьма малое по сравнению с длиной нити. Затем шарик отпускают, не давая ему толчка, и одновременно включают секундомер. Определяют промежуток времени t , в течение которого маятник совершает n = 50 полных колебаний. Опыт повторяют с двумя другими маятниками. Полученные экспериментальные результаты ( ) заносят в таблицу.
Номер измерения
t , с
T, с
g, м/с
По формуле (2)
вычисляют период колебания маятника, а из формулы
(3) вычисляют ускорение свободно падающего тела g .
(3)
Результаты измерений заносят в таблицу.
Вычисляют среднее арифметическое из результатов измерения и среднюю абсолютную ошибку .Окончательный результат измерений и вычислений выражают в виде .
10 класс
Лабораторной работы № 2
Изучение движения тела, брошенного горизонтально
Цель работы: измерить начальную скорость тела, брошенного горизонтально, исследовать зависимость дальности полёта тела, брошенного горизонтально, от высоты, с которой оно начало движение.
Оборудование: штатив с муфтой и зажимом, изогнутый желоб, металлический шарик, лист бумаги, лист копировальной бумаги, отвес, измерительная лента.
Порядок выполнения работы
Шарик скатывается по изогнутому желобу, нижняя часть которого горизонтальна. Расстояние h от нижнего края желоба до стола должно быть равным 40 см. Лапки зажима должны быть расположены вблизи верхнего конца желоба. Положите под желобом лист бумаги, придавив его книгой, чтобы он не сдвигался при проведении опытов. Отметьте на этом листе с помощью отвеса точку А находящуюся на одной вертикали с нижним концом желоба. Отпустите шарик без толчка. Заметьте (примерно) место на столе, куда попадет шарик, скатившись с желоба и пролетев по воздуху. На отмеченное место положите лист бумаги, а на него – лист копировальной бумаги «рабочей» стороной вниз. Придавите эти листы книгой, чтобы они не сдвигались при проведении опытов. Измерьте расстояние от отмеченной точки до точки А . Опустите желоб так, чтобы расстояние от нижнего края желоба до стола было равно 10 см, повторите опыт.
После отрыва от желоба шарик движется по параболе, вершина которой находится в точке отрыва шарика от желоба. Выберем систему координат, как показано на рисунке. Начальная высота шарика и дальность полета связаны соотношением Согласно этой формуле при уменьшении начальной высоты в 4 раза дальность полета уменьшается в 2 раза. Измерив и можно найти скорость шарика в момент отрыва от желоба по формуле
Теория
Если тело бросить под углом к горизонту, то в полете на него действуют сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Если силой сопротивления пренебречь, то остается единственная сила – сила тяжести. Поэтому вследствие 2-го закона Ньютона тело движется с ускорением, равным ускорению свободного падения ; проекции ускорения на координатные оси равны а х = 0, а у = -g.
Любое сложное движение материальной точки можно представить как наложение независимых движений вдоль координатных осей, причем в направлении разных осей вид движения может отличаться. В нашем случае движение летящего тела можно представить как наложение двух независимых движений: равномерного движения вдоль горизонтальной оси (оси Х) и равноускоренного движения вдоль вертикальной оси (оси Y) (рис. 1).
Проекции скорости тела, следовательно, изменяются со временем следующим образом:
,
где – начальная скорость, α – угол бросания.
Координаты тела, следовательно, изменяются так:
При нашем выборе начала координат начальные координаты (рис. 1) Тогда
Второе значение времени, при котором высота равна нулю, равно нулю, что соответствует моменту бросания, т.е. это значение также имеет физический смысл.
Дальность полета получим из первой формулы (1). Дальность полета – это значение координаты х в конце полета, т.е. в момент времени, равный t 0 . Подставляя значение (2) в первую формулу (1), получаем:
Из этой формулы видно, что наибольшая дальность полета достигается при значении угла бросания, равном 45 градусов.
Наибольшую высоту подъема брошенного тела можно получить из второй формулы (1). Для этого нужно подставить в эту формулу значение времени, равное половине времени полета (2), т.к. именно в средней точке траектории высота полета максимальна. Проводя вычисления, получаем
Цель работы: исследование зависимости дальности полета тела, брошенного горизонтально, от высоты, с которой оно начало движение.
Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, желоб дугообразный, шарик стальной, пленка отметчик, направляющая прибора для изучения прямолинейного движения, скотч.
Теоретические основы работы
Если тело бросить с некоторой высоты горизонтально, то его движение можно рассматривать, как движение по инерции по горизонтали и равноускоренное движение по вертикали.
По горизонтали тело движется в соответствии первым законом Ньютона, поскольку кроме силы сопротивления со стороны воздуха, которую не учитывают, в этом направлении на него никакие силы не действуют. Силой сопротивления воздуха можно пренебречь, так как за короткое время полета тела, брошенного с небольшой высоты, действие этой силы заметного влияния на движение не окажет.
По вертикали на тело действует сила тяжести, которая сообщает ему ускорение g (ускорение свободного падения).
Рассматривая перемещение тела в таких условиях как результат двух независимых движений по горизонтали и по вертикали, можно установить зависимость дальности полета тела от высоты, с которой его бросают. Если учесть, что скорость тела V в момент броска направлена горизонтально, и вертикальная составляющая начальной скорости отсутствует, то время падения можно найти, используя основное уравнение равноускоренного движения:
Откуда .
За это время тело успевает пролететь по горизонтали, двигаясь равномерно, расстояние . Подставив в эту формулу уже найденное время полета, и получают искомую зависимость дальности полета от высоты и скорости:
Из полученной формулы видно, что дальность броска находиться в квадратичной зависимости от высоты, с которой бросают. Например, при увеличении высоты в четыре раза, дальность полета возрастет вдвое; при увеличении высоты в девять раз, дальность возрастет в три раза и т.д.
Этот вывод можно подтвердить более строго. Пусть при броске с высоты H 1 дальность составит S 1 , при броске с той же скоростью с высоты H 2 = 4H 1 дальность составит S 2 .
По формуле (1):
Тогда поделив второе равенство на первое получим:
или (2)
Эту зависимость, полученную теоретическим путем из уравнений равномерного и равноускоренного движения, в работе проверяют экспериментально.
В работе исследуется движение шарика, который скатывается с желоба. Желоб закреплен на некоторой высоте над столом. Это обеспечивает горизонтальное направление скорости шарика в момент начала его свободного полета.
Проводят две серии опытов, в которых высоты горизонтального участка желоба отличаются в четыре раза, и измеряют расстояния S 1 и S 2 , но которые удаляется шарик от желоба по горизонтали. Для уменьшения влияния на результат побочных факторов определяют среднее значение расстояний S 1ср и S 2ср. Сравнивая средние расстояния, полученные в каждой серии опытов, делают вывод о том, насколько справедливо равенство (2).
Порядок выполнения работы
1. Укрепите желоб на стержне штатива так, чтобы его изогнутая часть располагалась горизонтально на высоте около 10 см от поверхности стола. В месте предполагаемого падения шарика на стол разместите пленку-отметчик.
2. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений.
№ опыта | H 1 , м | S 1 , м | S 1ср, м | H 2 , м | S 2 , м | S 2ср, м |
3. Произведите пробный пуск шарика от верхнего края желоба. Определите место падения шарика на стол. Шарик должен попасть в среднюю часть пленки. При необходимости скорректируйте положение пленки.
4. Измерьте высоту горизонтальной части желоба над столом H 1 .
5. Пустите шарик от верхнего края желоба и измерьте на поверхности стола расстояние от нижнего края желоба до места падения шарика S 1 .
6. Повторите опыт 5-6 раз.
7. Вычислите среднее значение расстояния S 1ср.
8. Увеличьте высоту желоба в 4 раза. Плвторите серию пусков шарика, измерьте и вычислите H 2 , S 2 , S 2ср
9. Проверьте справедливость равенства (2)
10. Вычислите скорость, сообщенную телу в горизонтальном направлении?
Контрольные вопросы
5. Как изменится дальность полета тела, брошенного горизонтально с некоторой высоты, если скорость бросания увеличить вдвое?
6. Как и во сколько раз надо изменить скорость тела, брошенного горизонтально, чтобы при высоте, вдвое меньшей, получить прежнюю дальность полета?
7. При каких условиях возникает криволинейное движение?
8. Как должна действовать сила, чтобы тело, двигавшееся прямолинейно, изменило направление своего движения?
9. По какой траектории движется тело, брошенное горизонтально?
10. Почему тело, брошенное горизонтально, движется по криволинейной траектории?
12. От чего зависит дальность тела, брошенного горизонтально?
Цель работы: измерить начальную скорость тела, брошенного горизонтально в поле силы тяжести Земли.
Оборудование, средства измерения: стальной шарик, лоток дугообразный, штатив лабораторный, фанерная доска, два листа белой бумаги, копировальная бумага, линейка измерительная
Теоретическое обоснование:
Схема экспериментальной установки приведена на рисунке. Шарик, начинающий движение в верхней части дугообразного лотка вылетает горизонтально в точке О с начальной скоростью v 0 , пролетая вдоль вертикальной фанерной доски. Желоб закреплен в штативе так, что точка О находится на высоте h над горизонтальной фанерной доской, на которую падает шарик.
Для фиксации точки падения шарика на доску помещают лист белой бумаги, а сверху прикрепляют лист копировальной бумаги. Падение шарика на доску оставляет метку на белой бумаге.
Движение шарика, брошенного горизонтально с высоты h, происходит в вертикальной плоскости XY (X – горизонтальная ось, направленная вправо, Y – вертикальная ось, направленная вниз). За начало отсчета выбрана точка вылета шарика. (рис 2).
О V 0 X 0 v 0 l X
l ср Y рис.1 рис. 2
По измеренным данным, высоте h и дальности полета l, можно найти время полета, и начальную скорость шарика и записать уравнение траектории движения y(x).
Для нахождения этих величин запишем закон движения шарика в координатной форме. Ускорение свободного падения g направлено вертикально вниз. По оси Х движение будет равномерным, а по оси Y – равноускоренным.
Следовательно, координаты (x,y) шарика в произвольный момент времени определяются уравнениями
в точке падения y = h, поэтому из уравнения (2) можно найти время его полета:
Координата х шарика в точке падения равна дальности полета шарика l, которая измеряется в работе линейкой. Из уравнения (1) легко найти начальную скорость шарика с учетом выражения (3).
Порядок выполнения работы:
1. Соберите экспериментальную установку, установите высоту вылета шарика около 20 см. Измерьте высоту h линейкой с миллиметровыми делениями. Определите абсолютную погрешность измерения Δh =
2. Запишите полученный результат высоты h изм = h ± Δh
3. Вычислите время полета шарика по формуле (3). При этом g = 9,81 м/с 2 .
4. Для измерения дальности полета проведите пять пусков шарика из одной и тоже точки дугообразного лотка. Результаты измерений l k (k = 1, …, 5) занесите в таблицу 1.
Таблица 1
7. Рассчитайте случайную погрешность Δl ср =
8. Вычислите максимальную абсолютную погрешность Δl = Δl ср + Δl пр =
9.Запишите результат измерения дальности полета l =
5. Вычислите начальную скорость шарика по формуле (4) v 0 =
11.Рассчитайте относительную погрешность косвенного измерения начальной скорости (см. табл. 2 справочного материала).
12. Найдите абсолютную погрешность косвенного измерения начальной скорости Δv 0 =
13. Запишите окончательный результат измерения начальной скорости шарика.
Дополнительное задание. Сравните реальную баллистическую траекторию шарика с расчетной.
1. Для получения расчетной траектории движения y(x) шарика, брошенного горизонтально, выразите время t из уравнения (1):
Подставляя его в уравнение (2), получите уравнение параболы (5)
2. Используя уравнения (1), (2) и зная v 0ср, найдите координаты x и y шарика через каждые 0,05 с. Постройте расчетную траекторию движения на листке бумаги, прикрепленной к вертикальной фанерной доске. Для удобства используйте табл. 3.
t, с | 0,05 | 0,10 | 0,15 | 0,20 | |
y, м | |||||
x, м |
3. Пустите шарик по желобу, сравните его реальную баллистическую траекторию с расчетной траекторией.
4. Сделайте вывод: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________-
Лабораторная работа № 4
Документы – Правительство России
Распоряжение от 2 июня 2016 года №1083-р. Цель Стратегии – развитие сферы малого и среднего предпринимательства как одного из факторов инновационного развития страны и улучшения отраслевой структуры экономики. Стратегия направлена на создание конкурентоспособной, гибкой и адаптивной экономики, которая обеспечивает высокий уровень индивидуализации товаров и услуг, высокую скорость технологического обновления и стабильную занятость.
Справка
Подготовлено Минэкономразвития во исполнение перечня поручений Президента России (Пр-815ГС от 25 апреля 2015 года, пункт 5, подпункт «а») и в соответствии с решением Правительственной комиссии по вопросам конкуренции и развития малого и среднего предпринимательства.
Подписанным распоряжением утверждена Стратегия развития малого и среднего предпринимательства в Российской Федерации на период до 2030 года (далее – Стратегия).
Стратегия разработана в соответствии с Федеральным законом от 28 июня 2014 года №172-ФЗ «О стратегическом планировании в Российской Федерации».
Стратегия – межотраслевой документ стратегического планирования в сфере развития малого и среднего предпринимательства. Она является основой для разработки и актуализации государственных программ Российской Федерации, государственных программ субъектов Федерации, муниципальных программ, а также плановых и программно-целевых документов, направленных на развитие малого и среднего предпринимательства.
Цель Стратегии – развитие сферы малого и среднего предпринимательства как одного из факторов инновационного развития страны и улучшения отраслевой структуры экономики. Стратегия направлена на создание конкурентоспособной, гибкой и адаптивной экономики, которая обеспечивает высокий уровень индивидуализации товаров и услуг, высокую скорость технологического обновления и стабильную занятость.
Приоритетные направления Стратегии:
– интеграция функций поддержки малого и среднего предпринимательства;
– стимулирование спроса на продукцию малых и средних предприятий, в том числе на основе расширения доступа таких предприятий к закупкам товаров, работ, услуг организациями государственного сектора экономики;
– создание условий для повышения производительности труда на малых и средних предприятиях;
– обеспечение доступности финансовых ресурсов для малых и средних предприятий;
– совершенствование политики в области налогообложения и неналоговых платежей;
– повышение качества государственного регулирования в сфере малого и среднего предпринимательства;
– стимулирование развития предпринимательской деятельности на отдельных территориях.
Реализация Стратегии к 2030 году позволит увеличить долю малых и средних предприятий в валовом внутреннем продукте в два раза (с 20 до 40%), оборот малых и средних предприятий – в 2,5 раза, производительность труда в этом секторе – в два раза, долю обрабатывающей промышленности в обороте сектора малого и среднего предпринимательства (без учёта индивидуальных предпринимателей) – до 20% и долю количества занятых в этой сфере в общей численности занятого населения – до 35%.
Принятое решение направлено на обеспечение координации действий органов власти всех уровней, представителей предпринимательского сообщества и организаций, образующих инфраструктуру поддержки, в сфере развития малого и среднего предпринимательства.
Песков заявил, что Путин пока не ответил на предложение помочь ЛНР и ДНР оружием
Президент России Владимир Путин знает о предложении депутатов «Единой России» предоставить военную помощь самопровозглашенным Донецкой и Луганской народным республикам (ДНР и ЛНР), но пока что не отреагировал на него, сообщил пресс-секретарь президента Дмитрий Песков.
«Президенту, естественно, прекрасно известно об этом мнении, об этой точке зрения. Он с пониманием относится к тому, насколько чувствительной эта тема является в том числе и для «Единой России». Но сейчас нет какой-либо реакции президента на подобную инициативу», — заявил Песков.
По его словам, ранее Россия не помогала ДНР и ЛНР оружием. На вопрос, принял ли президент решение по этому обращению, Песков ответил, что ему не известно о том, что инициатива рассматривается. Песков добавил, что предложение «Единой России» и инициатива депутатов КПРФ обратиться к Путину с просьбой признать ДНР и ЛНР подчеркивают остроту проблемы на юго-востоке Украины.
24 января глава ДНР Денис Пушилин в эфире телеканала «Россия 1» заявил о подготовке Украины к наступлению на Донбасс. В частности, он указал на сосредоточение в регионе танков и артиллерии. Кроме того, противотанковые ракеты Javelin США уже появились у подразделений ВСУ в Донбассе. Ввиду этого ДНР находится в режиме повышенной готовности, резюмировал Пушилин.
26 января вице-спикер Совфеда и секретарь генсовета «Единой России» Андрей Турчак заявил, что Россия должна поставить ДНР и ЛНР отдельные виды вооружений для сдерживания «явно готовящейся Киевом военной агрессии».
Депутаты Госдумы от партии КПРФ внесли на рассмотрение проект обращения к Путину, где говорится о необходимости признать ДНР и ЛНР «в качестве самостоятельных, суверенных и независимых государств». Отмечалось, что мера направлена на защиту проживающих на этих территориях людей от внешних угроз и геноцида. Спикер Госдумы Вячеслав Володин заявил, что на следующей неделе пройдут консультации с главами всех фракций Госдумы, а затем вопрос обсудит Совет Думы.
Губернатор и Правительство / Сообщения пресс-службы
25 января под руководством Алексея Русских прошло очередное заседание оперативного штаба, где были рассмотрены меры по недопущению распространения COVID-19.
«Ключевым остаётся вопрос борьбы с коронавирусом. Штамм «омикрон» уже официально пришёл в область, отсюда наблюдается стремительный рост заболеваемости. При этом сохраняются низкие темпы вакцинации и ревакцинации. Поэтому снова призываю жителей прививаться, только так мы сможем победить болезнь и минимизировать риски. Мы видим, что большинство пациентов ковидных стационаров – не привитые люди старше 60 лет, у них заболевание может привести к развитию тяжёлых осложнений. Все чаще заболевают дети. Учитывая скорость распространения заболевания и фактически, невозможность отличить симптомы от ОРВИ или гриппа, прошу особое внимание обратить на соблюдение ограничительных мер. При первых признаках болезни лучше уйти на самоизоляцию», – сказал Губернатор.
По данным Управления Роспотребнадзора по Ульяновской области, в регионе сохраняется неблагополучная эпидситуация. Начиная со второй недели года, наблюдается резкий рост случаев COVID-19. Отмечается скачок заболеваемости среди детей. До 10,1% увеличилось количество пациентов, которые переносят болезнь в тяжёлой форме. За прошедшие сутки выявлено 508 новых случаев заболевания. На амбулаторном лечении – более 3 тыс. пациентов, на стационарном – 731.
«С начала прививочной кампании в регион поступило 867842 комплекта вакцины. 24 января поступило 21 тыс. комплектов вакцины «Спутник V» и 720 компонентов вакцины «Спутник M» для детей от 12 до 17 лет. В ближайшее время препарат распределим в детские поликлиники. Вакцинация будет проводиться по согласию родителей», – рассказал министр здравоохранения Ульяновской области Александр Гашков.
Кроме того, в Ульяновскую область поступила партия экспресс-тестов для лабораторной диагностики COVID-19. 24185 тест-систем переданы в медучреждения для оперативного выявления коронавируса у пациентов c признаками ОРВИ.
Для справки
По последним данным, в регионе развернуто 1278 коек для ковид-пациентов, более 40% из них свободно. Продолжается работа по вакцинации жителей. Общий показатель привитых первым компонентом – более 655 тыс. человек или 82,6% от подлежащих вакцинации. Ревакцинировано более 100 тыс. человек. Средний показатель привитых в день за предыдущую неделю составил 2114 человек.
Добавлено: 26 января 2022 года, 17:04
Подписаться на рассылку
Скорость света постоянна: Эйнштейн
Независимо от того, как вы ее измеряете, скорость света всегда одинакова.
Важный прорыв Эйнштейна в отношении природы света, сделанный в 1905 году, можно резюмировать в обманчиво простом утверждении: скорость света постоянна. Так что же на самом деле означает это предложение?
Удивительно, но ответ не имеет ничего общего с реальной скоростью света, которая составляет 300 000 километров в секунду (186 000 миль в секунду) в «вакууме» пустого пространства.Вместо этого Эйнштейн сделал неожиданное и парадоксальное открытие: свет от движущегося источника имеет ту же скорость, что и свет от стационарного источника. Например, лучи света от маяка, от фар мчащегося автомобиля и от огней сверхзвукового реактивного самолета движутся с постоянной скоростью, измеряемой всеми наблюдателями, несмотря на различия в том, как быстро движутся источники этих лучей.
Свет в движении
Специальная теория относительности основана на признании Эйнштейном того, что скорость света не изменяется, даже когда источник света движется .Хотя может показаться логичным добавить скорость источника света и скорость светового луча для определения общей скорости, свет так не работает. Независимо от того, как быстро Эйнштейн едет на своем велосипеде, свет, исходящий от его фары, всегда движется с одной и той же скоростью.
Стационарный фонарь
Свет от стационарного источника распространяется со скоростью 300 000 км/сек (186 000 миль/сек).
Движущийся свет
Свет от движущегося источника и распространяется со скоростью 300 000 км/сек (186 000 миль/сек).
Скажем, велосипед Эйнштейна движется со скоростью 10% скорости света (30 000 км/сек): скорость света от фары Эйнштейна НЕ равна 330 000 км/сек.
Скорость света постоянна и не зависит от скорости источника света.
Проверка скорости Интернета | Fast.
comЧто измеряет FAST.com?
БЫСТРЫЙ.com speed test дает вам оценку вашей текущей скорости Интернета. Как правило, вы сможете получить эту скорость от ведущих интернет-сервисов, которые используют глобально распределенные серверы.Почему FAST.com уделяет основное внимание скорости загрузки?
Скорость загрузки наиболее актуальна для людей, потребляющих контент в Интернете, а нам нужна БЫСТРО.com, чтобы быть очень простым и быстрым тестом скорости.А как насчет пинга, задержки, загрузки и прочего?
Когда вы нажимаете кнопку «Показать больше информации», вы можете увидеть скорость загрузки и задержку соединения (пинг). FAST.com предоставляет два разных измерения задержки для вашего интернет-соединения: «разгруженное» и «загруженное» трафиком.Разница между этими двумя измерениями также называется «буферным раздуванием».Как рассчитываются результаты?
Чтобы рассчитать скорость вашего интернет-соединения, FAST.com выполняет серию загрузок с серверов Netflix и загрузок на них, а также вычисляет максимальную скорость, которую может обеспечить ваше интернет-соединение. Более подробная информация в нашем блоге.Будет ли тест скорости FAST.com работать во всем мире?
FAST.com проверит скорость Интернета во всем мире на любом устройстве (телефоне, ноутбуке или Smart TV с браузером).Почему Netflix предлагает FAST.ком тест скорости?
Мы хотим, чтобы у наших участников был простой, быстрый и свободный от рекламы способ оценить скорость Интернета, предоставляемую их провайдером.Что мне делать, если я не получаю той скорости, за которую плачу?
Если результаты FAST.com и других тестов скорости интернета (например, dslreports.com или speedtest.net) часто показывают меньшую скорость, чем вы заплатили, вы можете спросить своего интернет-провайдера о результатах.Какова скорость света?
Знаете ли вы, что действительно быстро? Воды! Следите за насадкой душа в следующий раз, когда будете готовиться к уборке утром. Когда вы поворачиваете ручку, вода выливается очень быстро. Если вы принимаете ванну, то могли заметить, как из насадки вырывается вода и начинает наполнять ванну.Забавно наблюдать, как первые волны воды достигают конца ванны и разбрызгиваются по бокам.
А теперь подумайте о чем-нибудь еще быстрее. О чем мы говорим? Свет, конечно! Когда вы щелкаете выключателем, свет действует как вода? Вы видите, как он вылетает из лампочки и расплескивается по стенам, как волна? Нет! Свет мгновенно заполняет комнату повсюду. Это супер быстро!
Но насколько быстр свет? Глазами конечно не измеришь.Как мы уже упоминали, щелчок выключателя мгновенно наполняет комнату светом. Ранние ученые заметили это же явление. На самом деле, многие ранние ученые думали, что свет не распространяется с большой скоростью. Вместо этого они считали, что оно либо присутствует мгновенно, либо нет.
На коротких расстояниях невооруженным глазом невозможно ощутить движение света. Чтобы измерить скорость света, ученые узнали, что им нужны большие расстояния для работы. В 1676 году астроном Оле Рёмер был первым ученым, показавшим, что свет движется с конечной скоростью, а не мгновенно.Он сделал это, изучая видимое движение спутника Юпитера Ио, который находится в сотнях миллионов миль от Земли.
Пройдет еще пара сотен лет, прежде чем Джеймс Клерк Максвелл выдвинет гипотезу о том, что свет представляет собой электромагнитную волну, при разработке своей теории электромагнетизма. Другие ученые, в том числе Альберт Эйнштейн, разработали множество других теорий о природе света и начали разрабатывать все более точные измерения его скорости.
Сегодня скорость света в вакууме, известная математическим символом c , составляет ровно 299 792 458 метров в секунду.Это точная математическая константа, потому что метр был переопределен в Международной системе единиц (СИ) в 1983 году как расстояние, пройденное светом в вакууме за 1/299 792 458 секунды.
Так насколько это быстро? Действительно, очень быстро! С точки зрения, с которой вы, возможно, более знакомы, свет движется со скоростью около 186 000 миль в секунду или примерно 671 миллион миль в час! Если бы вы могли путешествовать со скоростью света, вы могли бы обогнуть всю Землю семь раз за одну секунду.
Согласно теории относительности Эйнштейна, скорость света — это максимальная скорость, с которой может двигаться вся энергия, материя и информация во Вселенной. Итак, возможно ли двигаться быстрее скорости света, как это сделал «Энтерпрайз» в «Звездном пути», когда он достиг «варп-скорости»? Не согласно Эйнштейну, но другие современные ученые все еще разрабатывают гипотезы об условиях, которые могут сделать «варп-скорость» ” возможный.
Скорость света является важной константой в изучении физики и других передовых научных дисциплин.Это также дало начало важной единице измерения в астрономии: световому году, который определяется как расстояние, которое свет может пройти за один год.
Свет, который Земля получает от Солнца, доходит до Земли за восемь минут и 30 секунд. Свету от ближайших к нам звезд в нашей галактике требуется более четырех лет, чтобы достичь Земли! Свет от самых далеких звезд в далеких галактиках может достигать Земли за миллиарды лет.
Некоторые из самых далеких галактик удалены от нас на миллиарды световых лет. Когда ученые видят свет от этих далеких галактик, они буквально видят историю, поскольку то, что они видят сегодня, не обязательно похоже на то, как эти звезды выглядели бы сегодня, если бы вы приземлились на одну из них!
Физика разгона машин
Может показаться, что это немного, но превышение скорости даже на несколько километров в час значительно увеличивает риск аварии.
Многие из нас немного жульничают за рулем. Мы рассчитываем, что пока ограничение скорости 60 км/ч, полиция не остановит нас, если мы сядем на 65.Поэтому мы с радостью позволяем спидометру колебаться чуть выше ограничения скорости, не подозревая, что тем самым мы значительно увеличиваем наши шансы на аварию.
Используя данные реальных дорожно-транспортных происшествий, ученые из Университета Аделаиды оценили относительный риск того, что автомобиль попадет в аварию с человеческими жертвами — автомобильную аварию, в которой люди погибнут или будут госпитализированы — для автомобилей, движущихся со скоростью 60 км/ч или выше. Они обнаружили, что риск примерно удваивается на каждые 5 км/ч выше 60 км/ч. Таким образом, вероятность того, что автомобиль, движущийся со скоростью 65 км/ч, попадет в аварию с пострадавшим, в два раза выше, чем у автомобиля, движущегося со скоростью 60 км/ч.Для автомобиля, движущегося со скоростью 70 км/ч, риск увеличивается в четыре раза. Можно ожидать, что при скоростях ниже 60 км/ч вероятность аварии со смертельным исходом будет соответственно снижена.
Калькулятор тормозного пути
Небольшие условия могут сильно повлиять на время, необходимое для остановки автомобиля, например, если вы едете на несколько км/ч медленнее или проявляете бдительность на дороге.
Интерактивный
метра
проехал до остановок
метра
пройдено до полного срабатывания тормозов
Пройдено
метра до остановки автомобиля
Пройденометра до полного срабатывания тормозов
Физика, которая движет вами
Время реакции
Одной из причин такого повышенного риска является время реакции — время, которое проходит между восприятием опасности человеком и реакцией на нее. Рассмотрим этот пример. По одной и той же дороге едут два автомобиля одинакового веса и тормозной способности. Автомобиль 1, движущийся со скоростью 65 км/ч, догоняет автомобиль 2, движущийся со скоростью 60 км/ч. Ребенок на велосипеде — назовем его Сэм — выезжает из подъездной дорожки как раз в тот момент, когда две машины стоят бок о бок. Оба водителя видят ребенка одновременно, и им требуется 1,5 секунды, прежде чем они полностью затормозят. За эти несколько мгновений автомобиль 1 проезжает 27,1 метра, а автомобиль 2 — 25,0 метра.
Разница 2.1 метр может показаться относительно небольшим, но в сочетании с другими факторами это может означать для Сэма разницу между жизнью и смертью.
Цифра 1,5 секунды – это время реакции среднестатистических водителей. Водителю, который отвлекся, например, слушая громкую музыку, разговаривая по мобильному телефону или выпив, может потребоваться до 3 секунд, чтобы отреагировать.
Тормозной путь
Тормозной путь (расстояние, которое проходит автомобиль до остановки при включенном тормозе) зависит от ряда переменных. {2} – 2ad$$
, где V f — конечная скорость, V 0 — начальная скорость, a — скорость замедления, а d — расстояние, пройденное во время торможения.{2} / 2а$$
Отсюда видно, что тормозной путь пропорционален квадрату скорости, а это значит, что он значительно увеличивается с увеличением скорости. Если мы предположим, что а равно 10 метрам в секунду в секунду, и предположим, что дорога ровная и тормозные системы двух автомобилей одинаково эффективны, мы теперь можем рассчитать тормозной путь для автомобилей 1 и 2 в нашем примере. Для вагона 1 d = 16,3 метра, а для вагона 2 d = 13,9 метра.
При добавлении пути реакции к тормозному пути тормозной путь для автомобиля 1 равен 27.1 + 16,3 = 43,4 метра. Для автомобиля 2 тормозной путь равен 25 + 13,9 = 38,9 метра. Таким образом, автомобилю 1 требуется на 4,5 метра больше времени для остановки, чем автомобилю 2, что на 12% больше.
Теперь мы можем понять, почему машина 1 с большей вероятностью, чем машина 2, столкнется с Сэмом. {2} – 2ad} = 8.2\mbox{ }метры\mbox{ }в\mbox{ }секунды$$
(где d = 40 метров минус расстояние реакции 27,1 метра = 12,9 метра).
Таким образом, столкновение происходит на скорости около 30 километров в час, вероятно, достаточно быстро, чтобы убить Сэма. Если бы начальная скорость автомобиля составляла 70 километров в час, скорость удара составила бы 45 километров в час, чего более чем достаточно, чтобы убить.
В этих расчетах предполагается, что у водителя среднее время реакции. Если водитель отвлечен и его время реакции больше среднего, то он или она может ударить Сэма, вообще не задействовав тормоза.
Наезд на пешехода
Поскольку пешеход, Сэм, намного легче автомобиля, он мало влияет на его скорость. Однако машина очень быстро увеличивает скорость Сэма с нуля до скорости удара автомобиля. Время, затраченное на это, примерно равно времени, за которое машина проезжает расстояние, равное толщине Сэма, т. е. около 20 сантиметров. Скорость удара автомобиля 1 в нашем примере составляет около 8,2 метра в секунду, поэтому удар длится всего около 0,024 секунды.Сэм должен разогнаться со скоростью примерно 320 метров в секунду в секунду за это короткое время. Если Сэм весит 50 кг, то требуемая сила является произведением его массы и его ускорения — около 16 000 ньютонов или около 1,6 тонны веса.
Поскольку сила удара по Сэму зависит от скорости удара, деленной на время удара, она увеличивается пропорционально квадрату скорости удара. Скорость удара, как мы видели выше, быстро возрастает по мере увеличения скорости движения, потому что тормоза не в состоянии вовремя остановить автомобиль.
Если автомобиль сбил пешехода, вероятность серьезной травмы или смерти сильно зависит от скорости удара. Снижение скорости удара с 60 до 50 километров в час почти вдвое снижает вероятность смерти, но относительно мало влияет на вероятность травм, которая остается близкой к 100 процентам. Снижение скорости до 40 километров в час, как в школьных зонах, снижает вероятность смерти в 4 раза по сравнению с 60 километрами в час, и, конечно же, резко снижается вероятность столкновения.
Современные автомобили с низким обтекаемым капотом более удобны для пешеходов, чем автомобили с вертикальной конструкцией, например, в полноприводных автомобилях, поскольку пешехода подбрасывает вверх к ветровому стеклу с соответствующим замедлением удара. Автомобили с защитными дугами особенно недружелюбны по отношению к пешеходам и другим транспортным средствам, поскольку они предназначены для защиты своих пассажиров без особого внимания к другим.
Столкновение с крупным объектом
Если вместо того, чтобы наехать на пешехода, автомобиль врезается в дерево, кирпичную стену или какой-либо другой тяжелый предмет, то вся энергия движения автомобиля (кинетическая энергия) рассеивается при изгибе и ударе кузова автомобиля.{2}$$
увеличивается пропорционально квадрату скорости удара. Вождение очень тяжелого транспортного средства не сильно уменьшает эффект удара, потому что, хотя есть больше металла, чтобы поглотить энергию удара, также больше энергии, которая должна быть поглощена.
Меньше управления
На более высоких скоростях автомобилями становится труднее маневрировать, что частично объясняется Первым законом движения Ньютона . Это означает, что если результирующая сила, действующая на объект, равна нулю, то объект либо останется в покое, либо продолжит двигаться по прямой линии без изменения скорости.Это сопротивление объекта изменению его состояния покоя или движения называется инерция . Именно инерция заставит вас двигаться, когда машина, в которой вы находитесь, внезапно остановится (если только вы не пристегнуты ремнем безопасности).
Чтобы противодействовать инерции при движении по повороту дороги, нам нужно приложить силу, которую мы делаем, поворачивая руль, чтобы изменить направление шин. Это заставляет автомобиль отклоняться от прямой линии, по которой он движется, и проходить поворот.Сила между шинами и дорогой увеличивается с увеличением скорости и резкости поворота (сила = масса × скорость в квадрате, деленная на радиус поворота), увеличивая вероятность неконтролируемого заноса. Высокая скорость также увеличивает вероятность ошибки водителя, вызванной избыточной или недостаточной поворачиваемостью (слишком сильно поворачивая руль, тем самым «срезая угол», или недостаточно далеко, чтобы автомобиль ударился о внешнюю обочину дороги).
Убийственная скорость
Все эти факторы показывают, что риск попасть в аварию с человеческими жертвами резко возрастает с увеличением скорости.В упомянутом выше исследовании Университета Аделаиды это, безусловно, верно для зон, где ограничение скорости составляет 60 километров в час: риск удваивается с каждыми 5 километрами в час превышения ограничения скорости. Соответствующее снижение следует ожидать в зонах с более низкими ограничениями скорости.
Вы выбираете свою скорость, но физика решает, будете ли вы жить или умрете.TAC Безопасность дорожного движения Коммерческий
Заключение
Стоит ли риск? В нашем гипотетическом случае водитель Вагона 2, двигавшийся с максимальной скоростью, бы сильно напугался, но не более того. Водителю автомобиля 1, который превышал лимит всего на 5 километров в час, не так повезло: независимо от того, был ли Сэм жив или умер, водителю предстояло судебное разбирательство, возможный тюремный срок и чувство вины на всю жизнь.
“Как останавливается время?” | Планетарий
“Я слышал, что теория относительности Эйнштейна говорит, что время можно остановить. Правда ли это, и если да, то как это сделать и что вы испытываете, когда время останавливается?”
Простой ответ: “Да, время можно остановить.Все, что вам нужно сделать, это путешествовать со скоростью света».
Практика, по общему признанию, немного сложнее. 1905 г.; Общий – 1916 г.). Специальная теория относительности относится конкретно к свету. Фундаментальный принцип состоит в том, что скорость света постоянна во всех инерциальных системах отсчета, отсюда и обозначение «с» по отношению к свету. Сформулировать этот принцип более дружелюбно , это означает, что скорость светового луча остается неизменной, даже если наблюдатель движется относительно него. Это постоянство совершенно чуждо нам, обитателям макроскопического мира, потому что кажется, что скорость автомобиля увеличивается, если человек движется к нему, и кажется, что он уменьшается, если человек удаляется от него. Поведение Лайта отличается.
Мы знаем, что скорость объекта или светового луча измеряет расстояние, пройденное за время. Как мы можем примирить эту связь с тем фактом, что измеренная скорость светового луча остается постоянной для всех наблюдателей, движущихся или неподвижных? Замедление времени влияет на это согласование.
Время на движущихся судах замедляется: чем больше скорость, тем больше замедление времени. Только когда такие скорости* приближаются к скорости света, такие эффекты становятся значительными. Если бы (и это одно из этих экстремальных ПЧ) судно могло бы достичь скорости света, время на борту корабля полностью остановилось бы. Любой человек на этом корабле вообще ничего не испытал бы. Хотя Спок и Кирк способны обмениваться колкостями и остротами в варпе, в реальном мире они вообще не ощущали бы времени. Скажем, чтобы немного поиграть с этим фантастическим миром, что судно движется со скоростью света с сегодняшнего дня (2014) по 2214 год.Для нас прошло бы двести лет. На корабле вообще не пройдет времени. То, что было бы двумя веками на Земле, на корабле было бы мгновенным.
Крайне странно, но теоретически верно.
Теперь мы портим момент, когда какой-то прагматизм: разогнать корабль до такой скорости невозможно, по крайней мере, с нашими технологиями. Проблема в том, что с ростом скорости увеличивается и масса судна. Судно со скоростью света будет иметь бесконечную массу! Специальная теория относительности указывает, что масса сосуда увеличивается, а длина сокращается с увеличением скорости.Замедление времени — не единственный эффект.
Самые быстрые созданные человеком корабли, зонды Helios I и II, установили гелиоцентрические орбиты, которые были ближе к Солнцу, чем к Меркурию. Следовательно, они достигли скорости более 170 000 миль в час. Здесь мы отдаем должное как Солнцу, так и инженерам за эти впечатляющие скорости. Однако даже зонды Helios двигались со скоростью менее 1/3600 скорости света: по меркам Звездного Флота это не особенно впечатляет.
Будем ли мы когда-нибудь строить космические корабли, способные развивать скорость света? (При этом мы могли бы отправлять людей в отдаленные места, не беспокоясь о том, что они состарятся и не будут действовать друг другу на нервы.) Сегодня мы не можем, но кто знает, чего люди в конце концов достигнут? Мы, конечно, на это надеемся.
* Использование взаимозаменяемых терминов «скорость» и «скорость» не является нарушением отлучения от церкви, но этого следует избегать. Скорость — это скалярная величина: 100 миль в час или 90 километров в секунду — обе скорости: значения без направления. Принимая во внимание, что 100 миль в час к востоку от полицейских казарм – это мера скорости, так как она включает в себя направление. Мы используем их как синонимы из чистой лени.
Speed Test от Speedcheck – Проверьте скорость своего интернета
Как проверить скорость загрузки?
Измерение загрузки выполняется путем открытия нескольких подключений к серверу и одновременного запуска загрузки большого файла данных во всех подключениях. Этот подход гарантирует, что вся пропускная способность интернет-соединения будет максимально использована, и, таким образом, можно будет измерить максимальную пропускную способность данных. Запись пропускной способности данных в зависимости от времени измерения, наконец, дает доступную скорость Интернета для загрузки данных.
Как проверить скорость загрузки?
Скорость загрузки проверяется путем обратной последовательности анализа загрузки. Снова открывается несколько подключений к тестовому серверу. Вместо загрузки файла на вашем устройстве создается большой файл случайных данных, который передается через все подключения к серверу.Передача данных на сервер по сети через несколько потоков обеспечивает измерение максимальной пропускной способности. Опять же, запись пропускной способности данных в зависимости от времени дает доступную скорость Интернета для загрузки данных.
Как проверить пинг?
Во время проверки связи устройство отправляет небольшой пакет данных по сети на тестовый сервер в Интернете. Когда сервер получит этот пакет, он отправит его обратно на устройство, завершив передачу туда и обратно.Время, которое требуется пакету данных для прохождения туда и обратно, называется задержкой, также известной как пинг. Для получения точных показаний последовательно проводится несколько ping-тестов, при этом конечным результатом является среднее значение всех этих тестов.
Все это автоматически обрабатывается при использовании Speedcheck. Но вы должны принять во внимание один важный аспект, чтобы точно проверить скорость. Выберите правильный инструмент. Это зависит от устройства, которое вы хотите использовать, будь то телефон, планшет или компьютер.Чтобы проверить скорость интернета на компьютере, используйте браузер и приложение на этом сайте. Для получения точных результатов на мобильных устройствах вам необходимо загрузить наше приложение для iOS или Android соответственно. Это особенно важно при выполнении теста скорости WiFi. Поскольку браузеры на мобильных устройствах имеют низкую производительность, мы предлагаем использовать мобильное приложение, написанное на собственном коде, чтобы обеспечить наиболее точные результаты теста скорости.
Нам говорят, что скорость света постоянна. Постоянная относительно чего? Существует ли базовая система отсчета во Вселенной? | Примечания и вопросы
| СПЕКУЛЯТИВНАЯ НАУКА Нам говорят, что скорость света постоянна.Постоянная относительно чего? Существует ли базовая система отсчета во Вселенной? Майкл Джонсон, Нестон
|