Кінцева швидкість
Фізика визначає закономірності найрівніших видів руху — від навернення планет навколо Сонця до польоту стріли у повітрі. Основні характеристики руху - швидкість та прискорення. Характер руху тіла змінюється у разі, коли на тіло починає діяти сила чи кілька сил.
Швидкість - величина, що показує, як швидко рухається тіло. Щоб розрахувати середню швидкість руху, потрібно пройдену тілом відстань розділити на час руху. У фізиці швидкість найчастіше вимірюється в метрах на секунду. Швидкість світла становить 300 млн м/с. Світловий промінь перемішується швидше, ніж будь-який інший об'єкт у Всесвіті. Перелітний птах крачка за 2 години пролетів 90 км. Її середня швидкість – 45 км/год. У фізиці швидкість найчастіше вимірюється за метри за секунду. Швидкість світла становить 300 млн м/с. Швидкість об'єкта, що рухається, може змінюватися. Так, спринтер найповільніше біжить на початку дистанції. Його швидкість після старту буде меншою за його середню швидкість. Швидкість тіла у певний момент руху називаєтьсямиттєвою швидкістю. Світовий рекорд на стометрівці 1994 року становив 9,86 с. Отже, середня швидкість становила 10,14 м/с. Наприкінці першого метра миттєва швидкість бігуна складала 3 м/с. Через якийсь час вона зросла до 11 м/с. Швидкості лідера та аутсайдера забігу відповідна 3,1 та 3,0 м/с на південь. Швидкість лідера до аутсайдера — 0,1 м/с на південь.
Крім чисельного значення, швидкість має напрямок (тобто швидкість -векторна величина ). Тому швидкість може змінюватися і при зміні напряму руху, навіть якщо чисельне значення залишається незмінним. Швидкість цієї машини постійно змінюється завдяки зміні напрямку, хоча її чисельне значення (10 км/с) зберігається. Для повної характеристикишвидкості необхідно вказувати як її величину в м/с. а й напрямок. Якщо людина проходить за секунду чотири метри на північ, то її швидкість — 4 м/с на північ.Відносна швидкість — це швидкість по відношенню до іншого тіла, що рухається. Два реактивні літаки летять з однаковою швидкістю в одному напрямку. Швидкість кожного літака по відношенню до іншого дорівнює нулю.
Прискорення – це зміна швидкості, зокрема. та її напрями. Прискорення вимірюється за метри за секунду. Ця одиниця здавалося б дивною, але сенс її легко зрозуміти. Якщо прискорення 1 м/с 2 (1 метр за секунду) означає, що швидкість його кожну секунду зростає на 1 м/с. Відразу після стрибка прискорення парашутистів становить 9,8 м/с 2 . Коли швидкість падає, говорять про негативне прискорення, або уповільнення. Будь-яка зміна швидкості означає прискорення або уповільнення. У автоділі прискорення зазвичай вимірюють за кілометри на годину за секунду. Як вам відомо, одна і та ж величина може вимірюватися в різних одиницях. "Порше-959" набирає швидкість з нуля до 100 км/год за 3,9 с. Отже, його середнє прискорення – 7,1 м/с2. Якщо автомобіль рухається у правлінні з постійною швидкістю 50 км/год, його прискорення дорівнює нулю, що чисельне значення ні напрямок не змінюються. Гепард може розвинути швидкість з нуля до 70 км/год швидше, ніж багато автомобілів.
Кінцева швидкість
Коли тіло падає вниз, його прискорення поступово зменшується і нарешті тіло досягає максимальної швидкості. Парашутист починає прискорення неухильно падає, доки парашутист не розвиває швидкість близько 200 км/год. Це його кінцева швидкість. Далі його прискорення дорівнює нулю. Будь-яке тіло, що падає в рідкому або газоподібному середовищі, обов'язково рано чи пізно досягає кінцевої швидкості.Прискорення сходить нанівець, коли сили, які діють тіло, компенсують одна одну. Прискорення падіння парашутистів зменшується, і нарешті, вони досягають кінцевої швидкості.
Тяжіння - це сила, що тягне тіло вниз. Але коли тіло починає падати, його прискорення зменшується завдяки опору рідини чи газу, тобто. тертя. Чим швидше падає тіло, тим більший опір середовища. Нарешті настає момент, коли сила тертя стає рівною силі тяжіння. Тоді прискорення зникає, отже, тіло досягло кінцевої швидкості. Падіння монети на дно порожньої склянки відбувається швидше, ніж дно склянки з водою, оскільки кінцева швидкість монети у питній воді нижче, ніж у повітрі. Це означає, що сили тяжіння та тертя раніше компенсують одна одну, і прискорення зникає раніше.
Круговий рух
Всі тіла, що рухаються, прагнуть рухатися по прямій (дивіться розділ «Динаміка»). Сила, що змушує тіло рухатися по колу, називаєтьсядосвідчувальної силою. Центрошвидкій можна назвати будь-яку силу, що притягує тіло до центру кола. Сила земного тяжіння для Місяця є доцентровою. Вона змушує Місяць звертатися круговою орбітою.
Якщо прив'язати невеликий вантаж до струпа і почати крутити його над головою, сила натягнутої струни виявиться доцентровою для вантажу. Якщо обертати вантаж досить швидко, він не впаде. Якщо струну відпустити, доцентрова сила зникне, і вантаж полетить по дотичній. Саме так відбувається під час метання молота. Перш ніж кинути молот, спортсмен спочатку рухає його. Дріт натягується і головка молота рухається по колу. М'язове зусилля забезпечує доцентрову силу для молота. Чим швидше обертається головка, тим більша відцентрова сила їй потрібна.Як тільки доцентрова сила зникає, молот відлітає. Сила тяжіння Сонця змушує Землю та інші планети звертатися навколо Сонця, тобто. є для них доцентровою. Завдяки ній Сонячна система стабільна.
Гіроскоп - це диск, що швидко обертається всередині рамки, що вільно рухається. Описати рух гіроскопа непросто, але основне те, що рамка може досить сильно нахилятися, але все ж таки не падати, опираючись силі тяжіння. При обертанні гіроскоп успішно чинить опір силі тяжіння. Коли обертання сповільнюється, гіроскоп захитається і впаде. Гіроскопи використовуються у транспорті. На зовнішній стороні корпусу суден встановлюють гіростабілізатори – своєрідні «плавники», прикріплені до гіроскопів. Гіроскоп перешкоджає будь-якому повороту "плавників". Це дозволяє судну рівніше триматися на хвилях.