Sisu

• Sammud

Kiirendus tähistab objekti liikumiskiiruse muutumise määra. Kui objekti kiirus püsib konstantsena, tähendab see, et see ei kiirene. Kiirendus toimub ainult siis, kui objekti kiirus muutub. Kui kiirus varieerub püsikiirusel, siis öeldakse, et objekt liigub pideva kiirendusega. Kiirenduse määra (meetrites sekundis) saate arvutada ühe kiiruse vahel või objektile rakendatud jõudude tulemusel kulunud aja põhjal.

Sammud

1. osa 3-st: arvutage keskmine kiirendus kiiruste abil

1. 

   Mõista võrrandi määratlust. Objekti keskmise kiirenduse teatud ajaperioodil saate arvutada selle kiiruse (see tähendab selle liikumise kiirust konkreetses suunas) järgi selle aja alguses ja lõpus. Selleks peate teadma kiirenduse võrrandit, mille annab a = Δv / Δt, Kus tähistab keskmist kiirendust, Δv tähistab kiiruse ja Δt tähistab aja varieerumist.
   • Kiirenduse mõõtühik on meeter sekundis ruudus (sümbol: m / s).
   • Kiirendus on vektori suurus, st see näitab moodulit ja suunda. Moodul tähistab kiirenduse koguväärtust, samas kui suund näitab meile objekti liikumise orientatsiooni (vertikaalne või horisontaalne). Kui objekti kiirus väheneb, on selle kiirendusväärtus negatiivne.

2. 

   
   
   Saage aru võrrandi muutujatest. Saate tingimusi laiendada Δv ja Δt sisse Av = v_f - v_i ja Δt = t_f - t_i, Kus v_f tähistab lõppkiirust, v_i tähistab algkiirust, t_f tähistab viimast aega ja t_i tähistab algusaega.
   • Kuna kiirendusel on suund, on oluline lahutada algkiirus lõppkiirusest alati. Kiiruste järjekorra muutmisel on kiirenduse suund vale.
   • Algusaeg on tavaliselt 0 (kui küsimuses pole öeldud).

3. 

   
   
   Kiirenduse leidmiseks rakendage valemit. Alustuseks kirjutage võrrand ja kõik selle muutujad. Võrrand, nagu me eespool nägime, on a = Δv / Δt = (v_f - v_i) / (t_f - t_i). Lahutage lõppkiirusest algkiirus ja jagage tulemus ajavahemiku järgi. Jagamise tulemus võrdub keskmise kiirenduse väärtusega, mille objekt on selle aja jooksul läbinud.
   • Kui lõppkiirus on väiksem kui algkiirus, on kiirenduseks objekti negatiivne väärtus või aeglustusaste.
   • Näide 1: võidusõiduauto kiireneb ühtlaselt 18,5 m / s-lt 46,1 m / s-ni 2,47 sekundiga. Leidke oma keskmise kiirenduse väärtus.
     • Kirjutage võrrand: a = Δv / Δt = (v_f - v_i) / (t_f - t_i)
     • Määrake muutujate väärtused: v_f = 46,1 m / s, v_i = 18,5 m / s, t_f = 2,47 s, t_i = 0 s.
     • Lahendage võrrand: = (46,1 - 18,5) / 2,47 = 11,17 m / s.
   • Näide 2: mootorrattur liigub pärast pidurite kasutamist kiirusel 22,4 m / s ja mootorratta jaoks 2,55 s. Leidke aeglustumise väärtus.
     • Kirjutage võrrand: a = Δv / Δt = (v_f - v_i) / (t_f - t_i)
     • Määrake muutujate väärtused: v_f = 0 m / s, v_i = 22,4 m / s, t_f = 2,55 s, t_i = 0 s.
     • Lahendage võrrand: = (0 - 22,4) / 2,55 = -8,78 m / s.

Osa 2/3: arvutage kiirendus saadud jõu abil

1. 

   
   
   Mõista teise seaduse määratlust Newton. Aasta teine ​​seadus Newton (mida nimetatakse ka dünaamika aluspõhimõtteks) väidab, et objekt kiireneb, kui seda mõjutavad jõud on tasakaalust väljas. See kiirendus sõltub tekkivatest objektile mõjuvatest jõududest ja objekti massist. Selle seaduse kaudu saab kiirendust arvutada, kui teadaolev jõud toimib teadaoleva massiga objektile.
   • Aasta teine ​​seadus Newton saab väljendada võrrandiga F_tulemuseks = m x a, Kus F_tulemuseks tähistab objektile rakendatavat jõudu, m tähistab objekti massi ja tähistab objekti kiirendust.
   • Selle võrrandi kasutamisel kasutage SI mõõtühikuid (rahvusvaheline mõõtühikute süsteem). Kasutage massi kilogrammi (kg), Newton (N) jõu jaoks ja meeter sekundis kiirenduse ruut (m / s).

2. 

   Leidke objekti mass. Objekti massi leidmiseks kasutage skaala (mehaaniline või digitaalne), et saada väärtus grammides. Kui objekt on väga suur, peate võib-olla otsima viite, mis annaks selle massi väärtuse. Suurte objektide korral väljendatakse massi tõenäoliselt kilogrammides (kg).
   • Selle võrrandi kasutamiseks tuleb mass teisendada kilogrammideks. Kui massiväärtus on grammides, jagage see kilogrammideks teisendamiseks 1000-ga.

3. 

   Arvutage saadud jõud, mis mõjutab objekti. Saadud jõud (või jõududest tulenev jõud) on tasakaalust väljas olev jõud. Kui teil on objekti suhtes kaks vastassuunas liikuvat jõudu ja üks on teisest suurem, on teil tulenev jõud suurema jõu suunas. Kiirendus on tasakaalust väljas oleva jõu tagajärg, mis mõjub objektile ja põhjustab selle kiiruse muutuse samas suunas, kui jõud, mis seda tõmbab või surub.
   • Näide: Kujutage ette, et teie ja teie vanem vend mängite sõda. Tõmmake trossi vasakule jõuga 5 Newton, samal ajal kui ta tõmbab trossi vastassuunas jõuga 7 Newton. Köiele mõjuvate jõudude tulemus on 2 Newton paremale (oma venna poole).
   • 1 Newton (N) võrdub ruutmeetri sekundis ruutmeetri kilogrammi korral (kg * m / s).

4. 

   Ühendage võrrand ümber F = ma kiirenduse arvutamiseks. Teise seaduse valemit saate muuta Newton oskama leida kiirendust; selleks jagage võrrandi kaks külge massiga ja jõuate avaldiseni a = F / m. Kiirenduse väärtuse arvutamiseks jagage jõud kiirendatava objekti massiga.
   • Jõud on kiirendusega võrdeline; seega, mida suurem jõud, seda suurem on kiirendus.
   • Mass on pöördvõrdeline kiirendusega; seetõttu, mida suurem on mass, seda väiksem on kiirendus.

5. 

   Kiirenduse leidmiseks rakendage valemit. Kiirendus võrdub objektile tekkiva jõu jagunemise jagatud osaga objekti massist. Pärast muutujate väärtuste asendamist lahendage lihtne jaotus, et saada objekti kiirendusväärtus.
   • Näide: jõud 10 Newton toimib ühtlaselt 2 kg massil. Arvutage objekti kiirendus.
   • a = F / m = 10/2 = 5 m / s

3. osa 3-st: kontrollige oma teadmisi

1. Kiirendussuund. Kiirenduse füüsiline kontseptsioon ei vasta alati sellele, kuidas seda igapäevaelus kasutatakse. Igal kiirendusel on suund: üldiselt me ​​ütleme, et see on positiivne, kui see on suunatud üles või eks ja negatiivne, kui see on suunatud madal või vasakule. Vaadake allolevat tabelit ja vaadake, kas teie resolutsioon on mõttekas:

2. 

   Jõu suund. Pidage meeles: jõud põhjustab ainult kiirendust selles suunas, milles see töötab. Mõned probleemid võivad anda ebaolulist teavet, et proovida teid segadusse ajada.
   • Näide: mänguasjapaat massiga 10 kg kiirendatakse põhja suunas kiiruseni 2 m / s. Tuul puhub läände, avaldades jõudu 100 Newton mänguasja peal. Arvutage paadi uus põhjakiirendus.
   • Vastus: Kuna tuule jõud on liikumissuunaga risti, ei mõjuta see selles suunas liikumist. Seetõttu jätkub paat kiirendusele 2 m / s põhja suunas.

3. 

   Tulenev jõud. Kui objektile mõjub rohkem kui üks jõud, peate enne kiirenduse arvutamist saadud jõu määramiseks neid ühendama. Kahe mõõtmega küsimustes oleks lahendus järgmine:
   • Näide: Ana tõmbab 400 kg kasti paremale jõuga 150 Newton. Carlos asub kasti vasakul küljel ja lükkab seda jõuga 200 Newton. Tuul puhub vasakule, rakendades jõudu 10 Newton. Arvutage kasti kiirendus.
   • Vastus: see probleem kasutab lugejat segadusse ajamiseks keerulist keelt. Probleemi diagrammi joonistades näete, et kasti mõjutavad jõud on 150 Newton eks, 200 Newton paremal ja 10 Newton vasakule. Kui positiivseks suund on "õige", on tulemuseks olev jõud 150 + 200 - 10 = 340 Newton. Seega kiirendus = F / m = 340 Newton / 400 kg = 0,85 m / s.