Sadržaj

• koraci

Ubrzanje predstavlja brzinu promjene brzine objekta kako se kreće. Ako brzina objekta ostaje konstantna, to znači da se ne ubrzava. Ubrzanje se događa samo kad se brzina objekta promijeni. Ako brzina varira konstantnom brzinom, kažemo da se objekt kreće stalnim ubrzanjem. Možete izračunati brzinu ubrzanja (u metrima u sekundi) na temelju potrebnog vremena da se mijenja od brzine do brzine ili rezultirajućeg napora sila na objekt.

koraci

Dio 1 od 3: Izračunajte prosječno ubrzanje pomoću brzina

1. 

   Shvatite definiciju jednadžbe. Možete izračunati prosječno ubrzanje objekta za određeno vremensko razdoblje iz njegove brzine (tj. Brzine njegovog kretanja u određenom smjeru) na početku i na kraju tog vremena. Za to morate znati jednadžbu ubrzanja koju daje a = Δv / Δt, Gdje predstavlja srednje ubrzanje, AV predstavlja varijaciju u brzini i Dt predstavlja varijaciju vremena.
   • Mjerna jedinica za ubrzanje je metar u sekundi kvadrat (simbol: m / s).
   • Ubrzanje je vektorska količina, odnosno predstavlja modul i smjer. Modul predstavlja ukupnu vrijednost ubrzanja, dok nam smjer govori orijentaciju kretanja objekta (okomito ili vodoravno). Ako se brzina objekta smanjuje, vrijednost njegovog ubrzanja bit će negativna.

2. 

   
   
   Shvatite varijable u jednadžbi. Možete proširiti uvjete AV i Dt u Δv = v_f - v_ja i Δt = t_f - t_ja, Gdje v_f predstavlja konačnu brzinu, v_ja predstavlja početnu brzinu, t_f predstavlja završno vrijeme i t_ja predstavlja početno vrijeme.
   • Kako ubrzanje ima smjer, važno je uvijek oduzeti početnu brzinu od konačne brzine. Ako promijenite redoslijed brzina, smjer vašeg ubrzanja bit će pogrešan.
   • Vrijeme početka obično je jednako 0 (osim ako nije navedeno u pitanju).

3. 

   
   
   Primijenite formulu kako biste pronašli ubrzanje. Za početak napišite jednadžbu i sve njene varijable. Jednadžba, kao što smo vidjeli gore, jest a = Δv / Δt = (v_f - v_ja) / (t_f - t_ja), Oduzmi početnu brzinu od konačne brzine, a zatim podijeli rezultat na vremenski interval. Rezultat podjele bit će jednak prosječnoj vrijednosti ubrzanja koju je objekt pretrpio u ovom razdoblju.
   • Ako je konačna brzina manja od početne brzine, ubrzanje će biti negativna vrijednost ili brzina usporavanja objekta.
   • Primjer 1: trkački automobil ravnomjerno ubrzava od 18,5 m / s do 46,1 m / s za 2,47 sekundi. Pronađite vrijednost vašeg prosječnog ubrzanja.
     • Napišite jednadžbu: a = Δv / Δt = (v_f - v_ja) / (t_f - t_ja)
     • Dodijelite vrijednosti varijabli: v_f = 46,1 m / s, v_ja = 18.5 m / s, t_f = 2.47 s, t_ja = 0 s.
     • Riješite jednadžbu: = (46,1 - 18,5) / 2,47 = 11,17 m / s.
   • Primjer 2: motociklista putuje brzinom od 22,4 m / s, a za svoj motocikl 2,55 s nakon korištenja kočnica. Pronađite vrijednost vašeg usporavanja.
     • Napišite jednadžbu: a = Δv / Δt = (v_f - v_ja) / (t_f - t_ja)
     • Dodijelite vrijednosti varijabli: v_f = 0 m / s, v_ja = 22,4 m / s, t_f = 2,55 s, t_ja = 0 s.
     • Riješite jednadžbu: = (0 - 22,4) / 2,55 = -8,78 m / s.

Dio 3 od 3: Izračunajte ubrzanje pomoću rezultirajuće sile

1. 

   
   
   Shvatiti definiciju drugog zakona iz njutn. Drugi zakon od njutn (naziva se i temeljnim načelom dinamike) kaže da se objekt ubrzava kada su sile koje djeluju na njega iz ravnoteže. To ubrzanje ovisi o rezultirajućim silama koje djeluju na objekt i masi objekta. Kroz ovaj zakon ubrzanje se može izračunati kada poznata sila djeluje na objekt poznate mase.
   • Drugi zakon od njutn može se izraziti jednadžbom F_{što je rezultiralo} = m x a, Gdje F_{što je rezultiralo} predstavlja rezultirajuću silu koja se primjenjuje na objekt, m predstavlja masu objekta i predstavlja ubrzanje objekta.
   • Kada koristite ovu jednadžbu, koristite mjerne jedinice SI (Međunarodni sustav jedinica). Upotrijebite kilogram (kg) za masu, njutn (N) za silu i metar u sekundi u kvadratu (m / s) za ubrzanje.

2. 

   Pronađite masu predmeta. Da biste saznali masu predmeta, upotrijebite ljestvicu (mehaničku ili digitalnu) za dobivanje vrijednosti u gramima. Ako je objekt vrlo velik, možda ćete trebati potražiti referencu koja može dati vrijednost njegove mase. U slučaju velikih predmeta, masa se vjerojatno izražava u kilogramima (kg).
   • Da bi se koristila u ovoj jednadžbi, masa se mora pretvoriti u kilograme. Ako je vrijednost mase u gramima, podijelite je s 1000 da biste je pretvorili u kilograme.

3. 

   Izračunajte rezultirajuću silu koja djeluje na objekt. Rezultirajuća sila (ili rezultirajuća od sila) je sila koja je izvan ravnoteže. Ako imate dvije sile u suprotnim smjerovima koji djeluju na objekt, a jedna je veća od druge, imat ćete rezultirajuću silu u smjeru veće sile. Ubrzanje je rezultat neuravnotežene sile koja djeluje na objekt i uzrokuje promjenu njegove brzine u istom smjeru kao i sila koja ga povlači ili gura.
   • Primjer: Zamislite da vi i vaš stariji brat igrate ratni tegljač. Uže povučete ulijevo snagom 5 njutn, dok povlači uže u suprotnom smjeru sa snagom 7 njutn, Rezultat sila koje djeluju na konop je 2 njutn udesno (prema bratu).
   • 1 njutn (N) je ekvivalent 1 kilogram puta metra u sekundi (kg * m / s).

4. 

   Preuredite jednadžbu F = ma izračunati ubrzanje. Možete izmijeniti formulu drugog zakona iz njutn moći pronaći ubrzanje; za to podijelite dvije strane jednadžbe s masom i doći ćete do izraza a = F / m, Da biste izračunali vrijednost ubrzanja, podijelite silu na masu predmeta koji se ubrzava.
   • Sila je izravno proporcionalna ubrzanju; dakle, što je veća sila, to je veće ubrzanje.
   • Masa je obrnuto proporcionalna ubrzanju; dakle, što je veća masa, manje je ubrzanje.

5. 

   Primijenite formulu kako biste pronašli ubrzanje. Ubrzanje je jednako kvocijentu podjele rezultirajuće sile koja djeluje na objekt prema masi objekta. Nakon što zamijenite vrijednosti varijabli, riješite jednostavnu podjelu da biste došli do vrijednosti ubrzanja objekta.
   • Primjer: sila 10 njutn djeluje jednoliko na masu od 2 kg. Izračunajte ubrzanje objekta.
   • a = F / m = 10/2 = 5 m / s

3. dio 3. Provjerite svoje znanje

1. Smjer ubrzanja. Fizički koncept ubrzanja ne odgovara uvijek načinu na koji se koristi u svakodnevnom životu. Svako ubrzanje ima smjer: općenito, kažemo da je pozitivno ako je orijentirano prema gore Ili do pravo i negativan ako je orijentiran prema nizak Ili do lijevo, Pogledajte tablicu u nastavku i provjerite ima li vaša rezolucija smisla:

2. 

   Smjer sile. Zapamtite: sila uzrokuje samo ubrzanje u smjeru u kojem djeluje, Neki problemi mogu pružiti nevažne informacije kako bi vas pokušali zbuniti.
   • Primjer: brod za igračke mase 10 kg ubrzava se do 2 m / s u smjeru sjevera. Vjetar puše zapadno, pojačavajući snagu 100 njutn na igračku. Izračunajte novo sjeverno ubrzanje plovila.
   • Odgovor: Budući da je sila vjetra okomita na smjer kretanja, to neće utjecati na kretanje u tom smjeru. Stoga će brod i dalje ubrzavati brzinom od 2 m / s u smjeru sjevera.

3. 

   Rezultirajuća sila. Ako na neki objekt djeluje više sila, morate ih kombinirati kako biste odredili rezultirajuću silu prije izračunavanja ubrzanja. U pitanjima koja uključuju dvije dimenzije, rezolucija bi bila sljedeća:
   • Primjer: Ana povuče kutiju od 400 kg udesno sa snagom od 150 njutn, Carlos je na lijevoj strani kutije i gura ga snagom 200 njutn, Vjetar puše ulijevo, pojačavajući snagu 10 njutn, Izračunajte ubrzanje kutije.
   • Odgovor: Ovaj problem koristi složeni jezik kako bi pokušao zbuniti čitatelja. Kad crtate dijagram problema, vidjet ćete da su sile koje djeluju na kutiju 150 njutn točno, 200 njutn pravo i 10 njutn nalijevo. Ako je smjer prihvaćen kao pozitivan "tačan", rezultirajuća sila bit će 150 + 200 - 10 = 340 njutn, Dakle, ubrzanje = F / m = 340 njutn / 400 kg = 0,85 m / s.