Տեսություն

Ազատ անկում: Ազատ անկման արագացում
Մարմինների անկումը, որը տեղի է ունենում միայն Երկրի ձգողության ազդեցությամբ, կոչվում է ազատ անկում:
Untitled2.png
Իտալացի գիտնական  Գալիլեո Գալիլեյը  ուսումնասիրելով Պիզա քաղաքում գտնվող թեք աշտարակից ընկնող մարմինների շարժումը՝  եզրակացրեց,  որ
բոլոր մարմինները Երկրի ձգողության ազդեցությամբ ընկնում են նույն արագացմամբ:
 
anipisa.gif
 
Թվում է, թե առօրյա դիտումները չեն հաստատում այդ օրենքը: Իրոք, սովորական պայմաններում տարբեր մարմիններ տարբեր կերպ են ընկնում: Լազերային սկավառակը, օրինակ, ընկնում է արագ, իսկ տետրի թերթի կտորը՝ դանդաղ և, բացի այդ, բարդ հետագծով (տե՛ս նկար):

Untitled011.png
  
Գալիլեյի օրենքի ճշմարտացիությունն ապացուցելու համար վերցնում են մոտ \(1\) մ երկարությամբ ապակե խողովակ, որը մի կողմից փակ է, իսկ մյուս կողմից ծորակ ունի, և որի մեջ դրված են կապարե գնդիկ, խցան և փետուր: Սկզբում  խողովակը պահում են ուղղաձիգ դիրքով (տե՛ս նկար), հետո այն արագ շրջում են  \(180°\) -ով:
 
Այնուհետև պոմպով օդը հանում են խողովակից և կրկին շրջում այն: Այս անգամ արդեն բոլոր երեք մարմինները ընկնում են միաժամանակ, ինչը և վկայում է, որ բոլոր մարմինները շարժվում են նույն արագացմամբ (տե՛ս նկար):
im45.gif
 
Ազատ անկման արագացումը
Համաձայն Գալիլեյի օրենքի՝ բոլոր մարմինները Երկրի ձգողության ազդեցությամբ ընկնում են նույն արագացմամբ:
Ուշադրություն
Ազատ անկման արագացումը ընդունված է նշանակել \(g\) տառով: Բազմաթիվ փորձերի արդյունքում ստացվել է, որ Երկրի միջին լայնություններում ազատ անկման արագացումը՝  \(g = 9,8\) մ/վ²: Ազատ անկման արագացման վեկտորն ուղղված է ուղղաձիգ դեպի ներքև:
Դադարի վիճակից ազատ անկում կատարող մարմնի շարժումը
Դիցուք մարմինն ազատ անկում է կատարում \(H\) բարձրությունից: Որոշենք անկման սկզբից \(t\) ժամանակ անց նրա արագությունը, անցած ճանապարհը և գետնից ունեցած բարձրությունը:
Տվյալ դեպքում մարմնի շարժումը դադարի վիճակից հավասարաչափ արագացող է, հետևաբար նրա արագությունը և անցած ճանապարհը կարելի է որոշել հավասարաչափ արագացմամբ շարժվող բանաձևերով՝ v=atS=at22 դրանց մեջ \(a\) -ն փոխարինելով \(g\)-ով. v=gt, հ=gt22
Ինչպես երևում է նկարից, ժամանակի  \(t\)  պահին մարմնի բարձրությունը գետնից հավասար է նրա սկզբնական բարձրության և անցած ճանապարհի տարբերությանը:
11.png
 
հ=HS=Hgt22
 
Այժմ պարզենք, թե որքան ժամանակում մարմինը կհասնի գետնին, և ինչ արագություն կունենա գետնին հարվածելու պահին:

Գետնին հարվածելու t1 պահին \(S = H\)  (կամ որ նույնն է \(h = 0\)): Հետևաբար վերը նշված հավասարումից կստանանք, որ վայրէջքի ժամանակը՝
 
t1=2Hg

t1 -ի արժեքը տեղադրելով արագության բանաձևի մեջ՝ կստանանք մարմնի արագությունը գետնին հասնելու պահին.
 
v1=2gH
Ուղղաձիգ դեպի վեր նետած մարմնի շարժումը
v0 սկզբնական արագությամբ ուղղաձիգ դեպի վեր նետած մարմնի շարժման դեպքում (տե՛ս նկարը) մարմնի արագացումն ուղղված է շարժման հակառակ ուղղությամբ, հետևաբար այն հավասարաչափ դանդաղող է: Մարմնի արագությունն աստիճանաբար նվազում է և հետագծի ամենաբարձր կետում դառնում զրո:
Untitled1.png
 
Հետևաբար, դանդաղող շարժման արագության \(v = v0 – at\) բանաձևում տեղադրելով \(v = 0\) և  \(a = g\), կստանանք. \(0 =\) v0 – \(g\)t2, որտեղ t2 -ը վերելքի ժամանակն է: Այսպիսով՝ t2=v0g
Վերելքի առավելագույն բարձրությունը կարող ենք գտնել՝  S=at22=v022a բանաձևում տեղադրելով \(t =\)t2  և  \(a = g\)
 
 Hmax=gt22=v022g
Աղբյուրները
Գրոմով Ս.Վ., Ռոդինա Ն. Ա., խմբագրությամբ՝ Ա. Լ. Մամյանի; Դասագիրք հանրակրթական հաստատությունների 8-րդ դասարանի համար - Եր.։ Անտարես, 2013թ.