НЕГАТИВНЕ ПРИСКОРЕННЯ: ФОРМУЛИ, РОЗРАХУНОК ТА РОЗВ’ЯЗАНІ ВПРАВИ - ФІЗИЧНІ - 2025

Негативне прискорення виникає , коли зміна або зміна швидкості в протягом певного періоду часу має більш негативний знак. Поспостерігайте за собакою на зображенні, веселячись на пляжі. Пісок уповільнює його рух, а це означає, що відбувається прискорення, протилежне швидкості, яку він переносить.

Це прискорення можна вважати негативним на відміну від швидкості, яка заявляється як позитивна. Хоча негативне прискорення не завжди викликає зниження швидкості.

Собака весело гальмує в піску. Прискорення гальмування можна вважати негативним прискоренням. Джерело: Pixabay.

При одновимірному русі напрямок просування загалом приймається як позитивне, тобто напрямок швидкості. Це те, що було розглянуто раніше: у собаки на фігурі позитивний напрямок - це той, який йде від хвоста до голови.

Перш ніж занурити лапи в пісок, собака вийшла з певною швидкістю v вперед, тобто позитивною. Потім пісок сповільнюється, поки не зупиниться, тобто нульова кінцева швидкість.

Припустимо, що все це відбулося в проміжок часу Δt. Прискорення за цей час буде розраховано так:

У наведеному рівнянні v> 0, Δt> 0, тоді a <0, тобто негативне прискорення (a <0). Оскільки напрям швидкості на старті було сприйнято як позитивне, то негативне прискорення означає, що прискорення спрямоване в бік швидкості. Тому робиться висновок, що:

Тому ми можемо встановити, що:

• Коли швидкість і прискорення мають однаковий знак, незалежно від того, який знак, швидкість збільшується. У такому випадку швидкість стає більш позитивною чи більш негативною, залежно від випадку.
• Коли швидкість і прискорення мають протилежні знаки, швидкість зменшується.

Формули для обчислення прискорення

Незалежно від ознаки, яку він має, середнє прискорення a _m між моментами t і t 'обчислюється за такою формулою:

Середнє прискорення забезпечує глобальну інформацію про те, як змінилася швидкість у розглянутому часовому інтервалі. Зі свого боку, миттєве прискорення пропонує детальну інформацію про те, як змінюється швидкість в кожен момент. Отже, для заданого миттєвого t прискорення обчислюється за такою формулою:

-Приклад 1

У початковий момент t = 0,2 с об'єкт має швидкість 3 м / с. Пізніше, в момент t '= 0,4 с, вона має швидкість 1 м / с. Обчисліть середнє прискорення між часом t і t 'та інтерпретуйте результат.

Відповісти

-Приклад 2

У початковий момент t = 0,6 с швидкість об'єкта становить -1 м / с. Згодом у момент t '= 0,8 с він має швидкість -3 м / с. Обчисліть середнє прискорення між часом t і t '. Інтерпретуйте результат.

Відповісти

На закінчення, наприкінці часового інтервалу швидкість стала ще більше негативною (-3 м / с).

Чи означає це, що мобільний апарат сповільнює свій рух? Ні. Знак мінус у швидкості означає лише те, що вона рухається назад і швидше, оскільки рух на -3 м / с йде швидше, ніж на -1 м / с, швидкість, яка була на початку.

Швидкість, яка є модулем швидкості, зросла, незважаючи на негативне прискорення. Я маю на увазі, що цей предмет збільшився. Тому робимо висновок:

-Приклад 3 -Вертикальний кидок вгору

Розглянемо наступний приклад: об’єкт має миттєву швидкість, задану наступним виразом, з усіма одиницями міжнародної системи:

Знайдіть швидкість і прискорення для разів 0s, 0,5s та 1,0s. У кожному випадку вкажіть, прискорюється чи сповільнюється об’єкт.

Відповісти

Швидкість у кожному із зазначених моментів визначається, замінюючи t безпосередньо в рівняння. Прискорення виявляється шляхом виведення даного виразу як функції часу, а потім оцінки результату в кожен із заданих моментів.

Результати такі:

Прискорення є постійним і негативним для всіх рухів. Тепер можна описати, що сталося з мобільним телефоном під час руху.

У момент t = 0 с мобільний апарат сповільнювався. Це випливає негайно, оскільки швидкість позитивна, а прискорення - негативна.

У момент t = 0,5 с мобільний призупинився, принаймні на мить він був у спокої. Неможливо мобільний телефон зупинитися навіть при його прискоренні. Найбільш відчутний приклад - вертикальний кидок вгору.

Випускники нахиляються вертикально до кепки. Джерело: Пікселі.

Коли мобільний телефон проектується вертикально вгору, йому вдається досягти максимальної висоти. Якщо позитивний напрямок буде обраний у тому сенсі, що майже завжди робиться, протягом часу, необхідного для досягнення цієї максимальної точки, мобільний рух матиме позитивну швидкість.

Але гравітація була навколо всього часу. І він завжди спрямований вертикально вниз, незалежно від того, іде об’єкт вгору чи вниз. Природно, їй вдається змусити мобільник сповільнюватися повільно, поки він не зупиниться на мить.

Мобільний негайно повертає свою швидкість і прямує назад до землі. У цьому випадку швидкість є негативною, оскільки вона також вказує на землю. Тому гравітація змушує швидкість збільшуватися все більше і більше.

Значення прискорення сили тяжіння оцінено в 9,8 м / с ² , що для розрахунків округляється до 10 м / с ² . Об'єкт у прикладі цілком може бути кинутий вгору з початковою швидкістю 5 м / с.

Нарешті, при t = 1,0 с, швидкість мобільного руху від’ємна. Якщо це вертикальний пусковий пуск вгору, за відсутності тертя це означає, що він знову проходить через вихідну точку, але цього разу він йде вниз, а не вгору.

На закінчення, негативне прискорення не означає, що мобільний апарат сповільнюється. Навпаки, мобільний може йти все швидше і швидше. Справа звернути увагу на те, чи знаки швидкості та прискорення однакові чи ні.

Список літератури

1. Уокер, Дж. 2010. Фізика. Четверте видання. Аддісон Веслі. 26-30.