a sebesség mértékegysége

Az előadások a következő témára: "a sebesség mértékegysége"— Előadás másolata:

1 a sebesség mértékegysége
Mozgástan Sebesség a megtett út hossza sebesség a sebesség mértékegysége az út megtételéhez szükséges idő A mozgás jellemezhető annak gyorsaságával, amit a sebességgel fejezünk ki, illetve a mozgás során megtett út vonalvezetésével. Ez utóbbi alapján egyenes és görbe vonalú mozgásról beszélhetünk. Minél rövidebb idő alatt minél nagyobb távolságokat teszünk meg, a mozgás gyorsasága – sebesség – annál nagyobb lesz. Ha azonos idő alatt azonos hosszúságú utakat teszünk meg, a sebességünk állandó, a mozgásunk egyenletes. A gyakorlatban azonban a sebesség majdnem mindig változik, a mozgásunk tehát változó. A „t” időpillanathoz tartozó pillanatnyi sebességet inkább mérni lehet a sebességmérő műszerrel. A változó mozgás jellemzésére használatos az átlagsebesség, ami kifejezi, hogy egyenletes mozgással ugyanakkora távolságot, azonos idő alatt, mekkora sebességgel lehet megtenni.

2 Gyorsulás sebességkülönbség gyorsulás
a sebesség megváltozásához szükséges idő Ha a sebesség időben növekszik gyorsuló, ha csökken, akkor lassuló mozgásról beszélünk. A sebesség időbeni változását a gyorsulással fejezzük ki. a gyorsulás mértékegysége

3 Féktávolság és a fékút féktávolság = reakció út + fékút
reakció út = a reakció idő alatt megtett távolság reakció idő = emberi cselekvés ideje + fék késedelmi ideje fékút = a fékhatás kialakulásától a teljes megállásig megtett távolság A féktávolság a veszély észlelésétől a teljes megállásig megtett út hossza. A fékút a fékezés kezdetétől a teljes megállásig megtett út hossza. A reakció út a reakció idő alatt megtett út hossza. A reakció idő az emberi cselekvés és a fékberendezés működésbe lépésének ideje.

4 A villamos fékútja

5 A gépkocsi fékútja Azonos reakció út mellett a gumikerekű jármű 23 méterrel előbb áll meg, mint a villamos.

6 Az akadály előtt 50 km/h sebességről vészfékezéssel éppen meg tudja állítani a járművét. Ha csak 40 km/h sebességgel haladna már az intenzív fékezés, ha 30 km/h sebességgel haladna, az üzemi fékezés is elegendő lenne a megálláshoz. A sebesség csökkentésével pedig "tartalékot" is képez.

7 Forgó mozgás (példa) fordulatszám periódus idő fordulatszám
mértékegysége A görbe vonalú mozgás egyik speciális esete a körmozgás. A körmozgást végző test mozgása is jellemezhető a mozgás gyorsaságára jellemző fizikai mennyiséggel, a sebességgel. Azonban körmozgásnál megkülönböztetjük a kerületi- és a szögsebességet. Ennek a két fizikai mennyiségnek a megkülönböztetéséhez és megértéséhez meg kell ismerni a fordulatszám és a periódus idő fogalmát. A fordulatszám azt fejezi ki, hogy egységnyi idő (1 másodperc, vagy 1 perc) alatt hányszor fordul körbe (teszi meg a 360o-os fordulatot) a test. A periódus idő az 1 körfordulat (360o) megtételéhez szükséges idő. Vegyünk egy példát. A traktor első két kereke kisebb átmérőjű és látszólag gyorsabban forog, mint a hátsó két kereke, de mégis együtt haladnak a traktorral. Az első kerekek fordulatszáma nagyobb, tehát a szögelfordulása, így a szögsebessége (ω) nagyobb, mint a hátsó kerekeké. Viszont a kerekek által a vízszintesben befutott út hossza – időben – azonos, mert amíg a gyorsabban forgó kerék 1 fordulat alatt a kerületéből adódóan kisebb, addig a lassabban forgó, de nagyobb kerületű kerék hosszabb utat tesz meg. A két első és két hátsó kerék kerületi sebessége (v) azonos. A villamos különböző berendezései – vasúti kerékpár, fogaskerék-áttétel, vontatómotor forgórésze – forgó mozgást végeznek.

8 Áttétel vagy módosítás
hajtó fogaskerék n1 A gyakorlatban az erőátvitel megoldásakor, a szíj- vagy fogaskerék-hajtásoknál a forgó szerkezetek átmérője, vagy a fogaskerekek fogszáma eltérő. Ennek következménye az átvitt erő módosítása. Ennek mértéke a hajtott és a hajtó tengely fordulatszámának arányától függ. Ha m < 1 a fordulatszám csökken, ha m > 1 akkor nő. Z1 n2 hajtott fogaskerék Z2

9 hajtott tengely fordulatszáma
hajtó fogaskerék fogszáma hajtott tengely fordulatszáma áttétel (módosítás) Az áttétel (módosítás) számításakor abból kell kiindulni, hogy a két szerkezet (pl. fogaskerék) kerületi sebessége azonos. Fogaskerekek esetében az átmérő (d) helyett, a fogaskerék fogszámát (Z) vesszük figyelembe. hajtott fogaskerék fogszáma hajtó tengely fordulatszáma

10 2. rész vége

11 A mozgás jellemezhető annak gyorsaságával, amit a sebességgel fejezünk ki, illetve a mozgás során megtett út vonalvezetésével. Ez utóbbi alapján egyenes és görbe vonalú mozgásról beszélhetünk. Minél rövidebb idő alatt minél nagyobb távolságokat teszünk meg, a mozgás gyorsasága – sebesség – annál nagyobb lesz. Ha azonos idő alatt azonos hosszúságú utakat teszünk meg, a sebességünk állandó, a mozgásunk egyenletes. A gyakorlatban azonban a sebesség majdnem mindig változik, a mozgásunk tehát változó. A „t” időpillanathoz tartozó pillanatnyi sebességet inkább mérni lehet a sebességmérő műszerrel. A változó mozgás jellemzésére használatos az átlagsebesség, ami kifejezi, hogy egyenletes mozgással ugyanakkora távolságot, azonos idő alatt, mekkora sebességgel lehet megtenni.

12 Ha a sebesség időben növekszik gyorsuló, ha csökken, akkor lassuló mozgásról beszélünk.
A sebesség időbeni változását a gyorsulással fejezzük ki.

13 A féktávolság a veszély észlelésétől a teljes megállásig megtett út hossza.
A fékút a fékezés kezdetétől a teljes megállásig megtett út hossza. A reakció út a reakció idő alatt megtett út hossza. A reakció idő az emberi cselekvés és a fékberendezés működésbe lépésének ideje.

14 Azonos reakció út mellett a gumikerekű jármű 23 méterrel előbb áll meg, mint a villamos.

15 A görbe vonalú mozgás egyik speciális esete a körmozgás.
A körmozgást végző test mozgása is jellemezhető a mozgás gyorsaságára jellemző fizikai mennyiséggel, a sebességgel. Azonban körmozgásnál megkülönböztetjük a kerületi- és a szögsebességet. Ennek a két fizikai mennyiségnek a megkülönböztetéséhez és megértéséhez meg kell ismerni a fordulatszám és a periódus idő fogalmát. A fordulatszám azt fejezi ki, hogy egységnyi idő (1 másodperc, vagy 1 perc) alatt hányszor fordul körbe (teszi meg a 360o-os fordulatot) a test. A periódus idő az 1 körfordulat (360o) megtételéhez szükséges idő.

16 Vegyünk egy példát. A traktor első két kereke kisebb átmérőjű és látszólag gyorsabban forog, mint a hátsó két kereke, de mégis együtt haladnak a traktorral. Az első kerekek fordulatszáma nagyobb, tehát a szögelfordulása, így a szögsebessége (ω) nagyobb, mint a hátsó kerekeké. Viszont a kerekek által a vízszintesben befutott út hossza – időben – azonos, mert amíg a gyorsabban forgó kerék 1 fordulat alatt a kerületéből adódóan kisebb, addig a lassabban forgó, de nagyobb kerületű kerék hosszabb utat tesz meg. A két első és két hátsó kerék kerületi sebessége (v) azonos.

17 A gyakorlatban az erőátvitel megoldásakor, a szíj- vagy fogaskerék-hajtásoknál a forgó szerkezetek átmérője, vagy a fogaskerekek fogszáma eltérő. Ennek következménye az átvitt erő módosítása. Ennek mértéke a hajtott és a hajtó tengely fordulatszámának arányától függ. Ha m < 1 a fordulatszám csökken, ha m > 1 akkor nő.

18 Az áttétel (módosítás) számításakor abból kell kiindulni, hogy a két szerkezet (pl. fogaskerék) kerületi sebessége azonos. Fogaskerekek esetében az átmérő (d) helyett, a fogaskerék fogszámát (Z) vesszük figyelembe.