enan

Տեղափոխման աճի օրենքը

1000 կգ մասսայով մարդատար (ժիգուլի) ավտոմեքենան 28 մ/վ (100 կմ/ժամ) արագություն զարգացնում է 15 վրկ-ում, այդ նույն ժամանակամիջոցում ավտոմեքենայի շարժիչը կատարում է մոտ 1000 պտույտ, ներածելով մոտ 1կգ (մոտ 700 լիտր օդ և 80գ բենզին) վառելիքային խառնուրդ, կամ մեկ վայրկյանում 0,067կգ վառելիքային խառնուրդ, որից' 4,5գրամ բենզին :
Նույն քանակի վառելիքային խառնուրդով ռեակտիվ շարժիչը (այրման արգասիքների արտահոսքի արագությունը 1000 մ/վ ) համաձայն իմպուլսի պահպանման օրենքի, (արտաքին ազդեցությունների անտեսման դեպքում) 1000 կգ մասսային կհաղորդի 1մ/վ արագություն,
Ի՞նչի շնորհիվ է ավտոմեքենան զարգացնում 28 մ/վ արագություն ռեակտիվ շարժիչի 1մ/վ արագության դիմաց, այն դեպքում, երբ ռեակտիվ շարժիչի օգգ-ը (այսինքն համարժեք քանակի վառելիքի պայմաններում կատարած աշխատանքի արդյունավետությունը) ավելի մեծ է բենզինային շարժիչի համեմատ:
Շարժման տեղափոխման աճը
Միաժամանակ մեկնարկում են երկու ավտոմեքենա, շարժվելուվ միավոր արագացումով : 3վրկ-ն անց նրանք զարգացնում են 3 մ/վ արագություն և այդ պահից սկսած առաջին ավտոմեքենան անջատում է շարժիչը ու ընթանում իներցիայով, մեկ վրկ-ն անց անցնելով է 3 մետր ճանապարհ:
Երկրորդ ավտոմեքենան շարունակում է շարժվել արագացումով և այդ նույն ժամանակամիջոցում անցնում է 3,5 մետր տարածություն:
Եթե Երկրորդ ավտոմեքենան անջատեր շարժիչը, առաջին ավտոմեքենայի նման առանց աշխատանք կատարելու կտեղափոխվեր երեք մետրով: Այս դեպքում ճանապարհի երեք մետր հատվածը ավտոմեքենան անցնում է իներցիայով, 0,5 մետրը ուժի ազդեցության շնորհիվ:
Այսպիսով, 4-րդ վրկ-ում ավտոմեքենայի անցած ճանապարհը բաղկացած է երկու մասից' 0,5 մետրը ուժի ազդեցությամբ անցած ճանապարհ կամ «շարժման տեղափոխման աճ», 3 մ հատվածը առանց ուժի ազդեցության անցած ճանապարհ: Նման արդյունքը կստանանք ցանկացած հաջորդող միավոր ժամանակամիջոցների համար:
Հետևաբար' փոխազդեցության փաստացի միջին արագության չափը , կլինի' ուժի ազդեցության շնորհիվ անցած ճանապարհը բաժանած փոխազդեցության տևուությանը, այսինքն 0,5 մ/վրկ, այն դեպքում երբ ժամանակի այդ կտրվածքով ավտոմեքենան շարժվում է 3,5 մ/վ միջին արագությամբ,տեղափոխվելով 3,5 մետրով:
Շարժման 3 մ/վ արագությունը և տեղափոխման 3 մ հատվածը նախորդ ժամանակամիջոցներում ձեռք բերած շարժման արդյունք է, որը պահպանվել է շարժման իներցիալ հատկության շնորհիվ: Ավտոմեքենայի 3 մետր տեղափոխման համար շարժիչը 4-րդ վրկ-ում աշխատանք չի կատարում (էներգիա չի ծախսում), որովհետև այդ աշխատանքը (էներգիան) կատարել է փոխազդեցության նախորդ ժամանակամիջոցներում, որը պահպանվել է պահպանման օրենքների համաձայն:
Այսինքն' ուժի կատարած աշխատանքը պայմանավորված է տեղափոխման այն չափով, որը մարմինը անցնում է ուժի ազդեցության շնորհիվ, տվյալ դեպքում 0,5 մետրը, ճանապարհի մնացած երեք մետր հատվածը անցնելու համար որևէ աշխատանք չի պահանջվում:
Այսպիսով, ուժի ազդեցությամբ կատարած աշխատանքը պետք է հաշվարկվի ոչ թե այդ ժամանակամիջոցում մարմնի անցած ճանապարհի միջոցով, այլ այն հատվածի չափով, որը մարմինը անցնում է ուժի ազդեցության շնորհիվ, հակառակ դեպքում խախտվում են պահպանման օրենքները:
Քանի որ ավտոմեքենային իմպուլս է հաղորդվում յուրաքանչյուր «այրում» տակտով և այդ տակտերի ընթացքում հաղորդած իմպուլսները պահպանվում են, ապա իմպուլսի պահպանման օրենքը արագացումով շարժման դեպքում կարտահայտվի հետևյալ ձևով' MΔν = υmΔu և որտեղ' M-ը ավտոմեքենայի կշիռն է, Δν-ն ավտոմեքենային արագության փոփոխությունն է միավոր ժամանակահատվածում, m-ը միավոր ժամանակահատվածում ծախսվող վառելիքի խառնուրդի կշիռն է, Δu-ն այրման գազերի արագության փոփոխության մեծությունն է, υ-ն այրում տակտերի քանակը մեկ վայրկյանում:
Կիրառելով MΔν = υmΔu «ավտոմոբիլային պարադոքս»-ի դեպքում, որտեղ' M=1000կգ, Δν=2մ/վ, Δu=1000մ/վ, υ=100 այրում/վ և m= Mν/υu կգ/վ
Կստանանք m= 1000∙2/1000∙100=0,02կգ, որից բենզին 1,5գրամ առանց ազդեցությունների, նշենք որ 100կմ/ժամ արագությամբ շարժվող ավտոմեքենան միջինը մեկ վրկ-ում ծախսում է 1,5գրամ բենզին: