Күш дененің қозғалыс сипатына қалай әрекет етеді

Қозғалыс – кез келген физикалық жүйенің негізгі қасиеттерінің бірі. Денелердің қозғалысы мен олардың жылдамдығы сыртқы күштердің әсеріне байланысты өзгереді. Бұл өзгерісті түсіну үшін, біз Ньютонның қозғалыс заңдарына және күштің физикалық мағынасына назар аударуымыз қажет.

Күш дегеніміз не?

Күш – бұл денелер арасындағы өзара әрекеттесу нәтижесінде пайда болатын физикалық шама. Ол дененің қозғалыс жылдамдығын өзгертуі немесе оның пішініне әсер етуі мүмкін. Күштің өлшем бірлігі – ньютон (Н), ол Ньютонның екінші заңы арқылы анықталады:

Мұнда:

• – күш (ньютонмен өлшенеді);
• – дененің массасы (килограмм);
• – үдеу (м/с²).

Бұл теңдеу күш пен қозғалыс арасындағы байланысты көрсетеді. Егер күш денеге әсер етсе, оның қозғалыс жылдамдығы немесе бағыты өзгереді.

Күштің қозғалыс сипатына әсері

Күштің дененің қозғалыс сипатына қалай әсер ететінін қарастырайық:

1. Күш денені қозғалтады немесе тоқтатады

Дене тыныштық күйде болса, оған сырттан күш түскен кезде қозғалысқа келеді. Мысалы, қолымызбен үстелдегі затты итерсек, ол қозғала бастайды. Ал егер қозғалып бара жатқан денеге кері бағытта күш түсірсек, оның жылдамдығы азайып, бірте-бірте тоқтайды.

2. Жылдамдықтың өзгеруі

Күш дененің үдеуіне әсер етеді. Егер тұрақты күш әсер етсе, дене бірқалыпты үдемелі қозғалады. Бұл автокөліктің газ педалін басқанда жылдамдық алатынына ұқсас. Егер күш әсерін тоқтатсақ, дене инерция әсерінен біраз уақыт қозғалысын жалғастырады, содан кейін үйкеліс күшінің әсерінен баяулап тоқтайды.

3. Қозғалыс бағытының өзгеруі

Күш дененің қозғалыс бағытын өзгерте алады. Мысалы, футбол добын теуіп, оның бағытын өзгертуге болады. Бұл күштің векторлық шама екенін көрсетеді, яғни ол тек модулі ғана емес, бағытына да ие.

4. Үйкеліс күші және оның рөлі

Күнделікті өмірде біз үйкеліс күшінің маңыздылығын жиі байқамаймыз. Ол дененің қозғалысын баяулатады немесе оны тоқтатады. Егер үйкеліс күші болмаса, көліктер тоқтай алмай, адамдар жүре алмайтын еді. Сондықтан, үйкеліс қозғалыс сипатына айтарлықтай әсер ететін маңызды күштердің бірі болып табылады.

Күштің түрлері

Күштің әртүрлі түрлері бар, олардың әрқайсысы денелердің қозғалысына әртүрлі әсер етеді:

1. Гравитациялық күш – барлық денелерге Жер тарапынан әсер етеді және оларды төмен қарай тартады.
2. Серпімділік күші – серпімді денелерге (мысалы, серіппе, резеңке) әсер еткенде пайда болады.
3. Үйкеліс күші – денелердің жанасу бетінде қозғалысын тежейтін күш.
4. Электромагниттік күш – зарядталған бөлшектер арасында әрекет етеді.
5. Центрге тартқыш күш – айналмалы қозғалыстағы денені шеңбер бойымен ұстап тұратын күш.

Тәжірибелік мысалдар

Күштің қозғалысқа қалай әсер ететінін түсіну үшін бірнеше мысалды қарастырайық:

• Автомобиль қозғалысы: Автомобиль қозғалысын бастау үшін мотор қозғалтқышын іске қосады, нәтижесінде күш доңғалақтарға беріледі. Егер жүргізуші тежегішті басса, кері бағыттағы күш көлікті тоқтатады.
• Парашютшінің құлауы: Парашютші жоғарыдан төмен құлаған кезде оған гравитациялық күш әсер етеді. Бірақ парашют ашылғанда, оған ауа кедергісі (үйкеліс күші) қарсы әсер етеді, нәтижесінде оның жылдамдығы азаяды.
• Баланың әткеншек тебуі: Егер бала әткеншекпен тербеліп тұрса, оған гравитациялық күш әсер етеді. Оны қайтадан алға қарай қозғалту үшін сыртқы күш (итеріп жіберу) керек.