СЕРЕДНЄ ПРИСКОРЕННЯ: ЯК ВОНО ОБЧИСЛЮЄТЬСЯ І ВПРАВИ РОЗВ’ЯЗУЮТЬСЯ - ФІЗИЧНІ - 2025

Середнє прискорення в _м є величиною , яка описує зміну швидкості частки протягом часу. Це важливо, адже воно показує варіації, які переживає рух.

Щоб виразити цю величину в математичному вираженні, необхідно розглянути дві швидкості і два моменти часу, які відповідно позначаються як v ₁ і v ₂ , і t ₁ і t ₂ .

Середнє прискорення є дуже важливим кінематичним параметром. Джерело: Pixabay.

Поєднуючи значення відповідно до запропонованого визначення, вийде такий вираз:

У міжнародній системі SI одиниці для _m становитимуть m / s ² , хоча інші одиниці, що включають довжину в одиницю квадратного часу, будуть робити.

Наприклад, є км / год, який читає "кілометр на годину та секунду". Зауважте, що одиниця часу з’являється двічі. Думаючи, що мобільний рухається по прямій лінії, це означає, що за кожну минуту секунду мобільний телефон збільшує свою швидкість на 1 км / год. Або зменшує його на 1 км / год за кожну секунду, що проходить.

Прискорення, швидкість і швидкість

Хоча прискорення пов'язане зі збільшенням швидкості, правда полягає в тому, що ретельно дотримуючись визначення, виявляється, що будь-яка зміна швидкості передбачає наявність прискорення.

І швидкість не обов'язково завжди змінюється на величину. Може статися так, що мобільний лише змінює напрямок і підтримує свою швидкість постійною. Але все ж є відповідальне прискорення цих змін.

Прикладом цього є автомобіль, який робить криву з постійною швидкістю 60 км / год. Транспортний засіб підлягає прискоренню, яке відповідає за зміну напрямку швидкості, щоб автомобіль рухався за кривою. Водій застосовує це за допомогою керма.

Таке прискорення спрямоване до центру вигнутої стежки, щоб уникнути з'їзду з нього машини. Він отримує назву радіального або нормального прискорення . Якби радіальне прискорення раптово було скасовано, машина вже не могла б продовжувати їхати по кривій і продовжувала б по прямій лінії.

Автомобіль, який подорожує кривою, є прикладом руху в двох вимірах, тоді як, коли він рухається по прямій, його рух є одновимірним. У цьому випадку єдиним ефектом прискорення є зміна швидкості руху автомобіля.

Це прискорення називається тангенціальним прискоренням . Це не виключно для одновимірного руху. Автомобіль, який їхав навколо кривої зі швидкістю 60 км / год, міг би водночас розігнатися до 70 км / год під час руху. У цьому випадку водієві потрібно використовувати як кермо, так і педаль прискорювача.

Якщо ми розглянемо одновимірний рух, середнє прискорення має аналогічну геометричну інтерпретацію такої середньої швидкості, як нахил секантної лінії, що перетинає криву в точках P і Q графіка швидкості проти часу.

Це можна побачити на наступному малюнку:

Геометрична інтерпретація середнього прискорення. Джерело: Джерело: す じ に く シ チ ュ ー.

Як обчислюється середнє прискорення

Давайте розглянемо кілька прикладів для обчислення середнього прискорення в різних ситуаціях:

I) У певний момент часу мобільний рух, що рухається по прямій, має швидкість + 25 км / год, а через 120 секунд - ще -10 км / год. Яким було середнє прискорення?

Відповісти

Оскільки рух є одномірним, векторну нотацію можна обійтися, і в цьому випадку:

v _o = +25 км / год = +6,94 м / с

v _f = -10 км / год = - 2,78 м / с

Δt = 120 с

Кожного разу, коли у вас є вправи зі змішаними величинами, як ця, в якій є години та секунди, потрібно передати всі значення однаковим одиницям.

Оскільки це одновимірний рух, векторні позначення не обходилися.

II) Велосипедист їде на схід зі швидкістю 2,6 м / с і через 5 хвилин їде на південь зі швидкістю 1,8 м / с. Знайдіть його середнє прискорення.

Відповісти

Рух не є одновимірним, тому використовується векторне позначення. Одиничні вектори i та j вказують напрямки разом із наступною знаковою умовою, полегшуючи обчислення:

• Північ: + j
• Південь: - j
• Схід: + я
• Захід: - я

v ₂ = - 1,8 Дж м / с

v ₁ = + 2,6 i м / с

Δt = 5 хвилин = 300 секунд

v _f = v ₀ + at = gt (v ₀ = 0)

Де a = g = 9,8 м / с ²

Вправа вирішена

Об'єкт скинутий з достатньої висоти. Знайдіть швидкість через 1,25 секунди.

Відповісти

v _o = 0, оскільки об’єкт скинутий, то:

v _f = gt = 9,8 x 1,25 м / с = 12,25 м / с, спрямований вертикально в бік землі. (Вертикальний напрямок вниз прийнято позитивним).

Коли об'єкт наближається до землі, його швидкість збільшується на 9,8 м / с за кожну пройдену секунду. Маса об’єкта не бере участь. Два різних об'єкти, скинуті з однакової висоти і в той же час, розвивають ту саму швидкість, що і падають.

Список літератури

1. Джанколі, Д. Фізика. Принципи застосування. Шосте видання. Prentice Hall. 21–35.
2. Реснік, Р. (1999). Фізичні. Том 1. Третє видання іспанською мовою. Мексика. Compañía Редакція Continental SA de CV 20-34.
3. Serway, R., Jewett, J. (2008). Фізика для науки та техніки. Том 1. 7 ^ма . Видання. Мексика. Cengage Learning Editors. 21-39.