Centrtieces paātrinājums

Paātrinājums vienmērīgā kustībā pa riņķa līniju ir vērsts uz riņķa centru.

 

C:Program FilesPhysiconOpen Physics 2.5. Part 1contentjavagifs63229916713989-6.gif

 

to sauc par normālo jeb centrtieces paātrinājumu

Akadēmiķa, habilitētā doktora un profesora Jura Zaķa skatījumā

 

Pēc fizikā pieņemtās definīcijas tas ir ķermeņa kustības ātruma lieluma

un/vai virziena maiņas mērs. Mehānika aplūko divus kustības veidus: taisnvirziena un rotācijas. Visas pārējās ir šo abu dažādas kombinācijas. Taisnvirziena kustības paātrinājums ir tās ātruma lieluma maiņas mērs. To rada ķermeņa kustības virzienā pieliktais spēks, kas darbojas kustības virzienā (vai pretēji tam, radot "palēninājumu", kas matemātiski ir negatīvs paātrinājums). Ja spēks darbojas citā virzienā, tā darbība jāsadala divās komponentēs: kustības virzienā un perpendikulāri tai vērstajās. Kustības virzienā vērstā dod to, par ko jau runāju. Perpendikulāri vērstā liek ķermenim mainīt kustības virzienu, piešķirot tam kustības virzienu mainošo jeb t. s. leņķisko paātrinājumu. Uzskatāms piemērs ir Zemes riņķojums ap Sauli. Iedomāsimies, ka Zeme kaut kad bija brīva (uz to neiedarbojās nekāds spēks)un kustējās vienmērīgi (bez paātrinājuma) taisnā virzienā. Pēkšņi "ieslēdzās" šai kustībai perpendikulārs Saules pievilkšanas spēks. Un Zeme, ieguvusi leņķisko paātrinājumu, no taisnvirziena kustības pārgāja uz rotāciju ap Sauli. Saules pievilkšanas spēkam turpinot ar nemainīgu lielumu un virzienu darboties uz Zemi tā pārgāja vienmērīgā (ar nulles leņķisko paātrinājumu) rotācijas kustībā ap centru - Sauli, kurā tā atrodas vēl šobaltdien. Kur te ir centrtieces vai centrbēdzes paātrinājums? Paātrinājuma cēlonis ir spēks. Zeme būtu trupinājusi iepriekšējo taisnvirziena kustību, ja Saules spēks to nebūtu vilcis uz Saules centru. Iestājās šo spēku līdzsvars, kas noteica to, pa kādu orbītu (cik lielu riņķi ap Sauli) Zeme turpmāk vienmērīgi rotēs. Matemātiski diviem spēkiem līdzsvarojoties to summa ir nulle. Par jebkuru, piemēram, mierā stāvošu ķermeni taču varam teikt gan to, ka uz to neiedarbojas nekādi spēki, gan to, ka uz to iedarbojas daudz dažādi spēki, kuru rezultējošais (summārais) spēks ir nulle, ko citiem vārdiem saucam par spēku līdzsvaru. Minēšu vēl vienu piemēru: ap savu masas centru rotējošu ķermeni. Jebkura vieta uz tā ārmalas it kā centrbēdzes spēka dēļ cenšas "atrauties" no rotācijas centra. Jebkura šai vietai centra otrā pusē esošā vieta sava centrbēdzes spēka dēļ cenšas atrauties no centra uz pretējo pusi. Un tā katrai ārmalas vietai var atrast tai pretī esošo vietu, kas viena otras "centrbēdzi" līdzsvaro tā, ka ķermenis turpina vienmērīgi rotēt pats ap savu sava masas centru. Iedomāsimies, ka ķermeni sākam griezt arvien ātrāk tā palielinot šos spēkus līdz tādai pakāpei, ka ķermenis fiziski nespēj saturēt kopā pats savas dažādos virzienos no centra bēgt gribošās daļas kopā un ķermenis (piemēram, ritenis) saplīst gabalos. Un te nu kādam iegribējās runāt par ķermeni, kam bija tik lieli "centrtieces" spēki, kas spēja visas tā daļas saturēt kopā, tik ilgi, kamēr "centrbēdzes" spēku dēļ tas sabruka. Kas tas tāds par skaidrojumu: savu nespēju "norakstīt" uz kaut kādu pretspēku pretdarbības pieaugumu. Nobeigumā gribu atgādināt, ka par paātrinājumu saucam ķermeņa kustības maiņas cēloni, ko savukārt saucam par spēku. Tāpēc nav jēgas apspriest paātrinājumus, ja neesam noskaidrojuši, kas ir tos radoši spēki. Bet spēkus mēs konstatējam tikai pēc to izsauktajiem paātrinājumiem. Spēks, ar kādu automašīna spiež uz savām atsperēm taču nerada paātrinājumu, jo automašīnas smaguma spēku (akciju)līdzsvaro ceļa pretspēks (reakcija). Ja automašīna kļūst smagāka (piemēram, tajā iekāpj pasažieris) tā pavirzās tuvāk ceļa virsmai (uz leju). Ja automašīna kļūst vieglāka (piemēram, no tās izkāpj pasažieri), tā pavirzās tālāk no ceļa virsmas (uz augšu). Kam gan te būtu vajadzīgs runāt par augšup un lejup virzošajiem spēkiem un par diviem dažādiem paātrinājumiem (augšup ceļošo un uz leju dzenošo).

Modeļi:
Centrtieces paātrinājums Reitings: 5 Skatījumi: 3268 +

Autors: () Klase: