Физика для любознательных. Том 1. Материя. Движение. Сила (Роджерс) - страница 34
>2 постоянно, то постоянно и ускорение. Чтобы проверить это, расширим нашу таблицу, дополнив ее еще одним столбцом (табл. 4).
Чтобы из чисел, приведенных в последнем столбце, сделать определенный вывод, необходимо знать точность измерений. Иначе мы сможем лишь сказать, что движение, по-видимому, происходит с ускорением, довольно близким к постоянному.
Как графический, так и арифметический способы проверки, о которых только что шла речь, трудно применить при малом количестве данных. Но это всего лишь мысленный пример: истинная проверка должна явиться результатом ваших собственных опытов.
Труды многих ученых специалистов и тех, кто просто интересуется физикой, утвердили веру в открытие Галилея: тела, свободно падающие под действием земного тяготения, и тела, скользящие или скатывающиеся вниз по наклонной плоскости под действием с1, илы тяжести, движутся с постоянным ускорением.
Дальнейшие эксперименты показывают, что ускорение имеет одно и то же значение даже в том случае, если тело начинает, движение не из состояния покоя, а получив толчок. Если в момент пуска часов тело имеет скорость v>0, то соотношение s = >1/>2 at>2 уже неверно; мы должны воспользоваться в этом случае соотношением s = v>0 + >1/>2 at>2 (см. приложение I). Однако ускорение а остается тем же самым. Едва ли оно могло бы быть другим: каким образом шар может «узнать», что он начал двигаться после полученного толчка, а не скатывался с большей высоты по той же самой наклонной плоскости?
Величина ускорения
Эксперименты не просто убеждают нас в том, что ускорение постоянно, а дают его фактическое значение. Если а постоянно, то расстояние = (>1/>2 а)∙(время)>2, и (расстояние)/(время)>2 = 1/а (ускорение).
Таким образом, в нашем случае 0,076 и т. д. представляет собой оценки величины >1/>2 а. Отсюда получаем а = 0,152, или >2/>13. Но указать число >2/>13 недостаточно — две тринадцатых чего?
Подобное число само по себе ничего не дает, если не сказано, в каких единицах оно выражено. Мы получим это число, разделив расстояние в метрах на (время)>2. Поскольку время измеряется в секундах, ответ должен быть в м/сек>2 (читается: «метр на секунду в квадрате» или «метр в секунду за секунду»).
Единицы измерения ускорения
Вернемся к определению ускорения и найдем единицы, в которых оно выражается:
a = [Δv, измеренное в единицах скорости, т. е. м/сек]/[Δt, измеренное в единицах времени, т. е. сек] = УСКОРЕНИЕ, измеренное в единицах ускорения, т. е. м/сек∙сек
Таким образом, ускорение измеряют в единицах м/сек∙сек, которые мы записываем в виде м/сек∙сек, или м/сек