Зміст

• Кроки

Прискорення являє собою швидкість зміни швидкості об'єкта під час його переміщення. Якщо швидкість об’єкта залишається постійною, це означає, що вона не прискорюється. Прискорення відбувається лише при зміні швидкості об єкта. Якщо швидкість змінюється постійною швидкістю, ми говоримо, що об’єкт рухається з постійним прискоренням. Ви можете обчислити швидкість прискорення (в метрах в секунду), виходячи з часу, необхідного для зміни варіювання від однієї швидкості до іншої, або результату сил, прикладених до об'єкта.

Кроки

Частина 1 з 3: Обчисліть середнє прискорення за допомогою швидкостей

1. 

   Зрозумійте визначення рівняння. Можна обчислити середнє прискорення об’єкта за певний проміжок часу з його швидкості (тобто швидкості його руху в певному напрямку) на початку та в кінці цього часу. Для цього ви повинні знати рівняння прискорення, яке задається a = Δv / Δt, Де The являє собою середнє прискорення, Δv являє собою зміну швидкості і Δt являє собою варіацію часу.
   • Одиниця вимірювання для прискорення - метр в секунду в квадраті (символ: м / с).
   • Прискорення - це векторна величина, тобто вона представляє модуль і напрямок. Модуль представляє загальне значення прискорення, в той час як напрямок повідомляє нам орієнтацію руху об’єкта (вертикальний або горизонтальний). Якщо швидкість об’єкта зменшується, його значення прискорення буде від’ємним.

2. 

   
   
   Зрозумійте змінні в рівнянні. Ви можете розширити умови Δv і Δt в Δv = v_f - v_i і Δt = t_f - т_i, Де v_f являє кінцеву швидкість, v_i являє початкову швидкість, т_f представляє кінцевий час і т_i представляє час початку.
   • Оскільки прискорення має напрямок, важливо завжди відняти початкову швидкість від кінцевої швидкості. Якщо ви зміните порядок швидкостей, напрямок вашого прискорення буде неправильним.
   • Час початку зазвичай дорівнює 0 (якщо не зазначено у питанні).

3. 

   
   
   Застосуйте формулу, щоб знайти прискорення. Для початку напишіть рівняння та всі його змінні. Рівняння, як ми бачили вище, є a = Δv / Δt = (v_f - v_i) / (т. зв_f - т_i). Відняти початкову швидкість від кінцевої швидкості, а потім розділити результат на часовий інтервал. Результат поділу буде дорівнює середньому значенню прискорення, яке зазнав об’єкт за цей проміжок часу.
   • Якщо кінцева швидкість менша початкової швидкості, то прискорення буде від’ємним значенням або швидкістю уповільнення об’єкта.
   • Приклад 1: гоночний автомобіль рівномірно розганяється з 18,5 м / с до 46,1 м / с за 2,47 секунди. Знайдіть значення середнього прискорення.
     • Напишіть рівняння: a = Δv / Δt = (v_f - v_i) / (т. зв_f - т_i)
     • Призначте значення змінних: v_f = 46,1 м / с, v_i = 18,5 м / с, т_f = 2,47 с, т_i = 0 с.
     • Розв’яжіть рівняння: The = (46,1 - 18,5) / 2,47 = 11,17 м / с.
   • Приклад 2: Мотоцикліст рухається зі швидкістю 22,4 м / с, а його мотоцикл - 2,55 с після використання гальм. Знайдіть значення свого уповільнення.
     • Напишіть рівняння: a = Δv / Δt = (v_f - v_i) / (т. зв_f - т_i)
     • Призначте значення змінних: v_f = 0 м / с, v_i = 22,4 м / с, т_f = 2,55 с, т_i = 0 с.
     • Розв’яжіть рівняння: The = (0 - 22,4) / 2,55 = -8,78 м / с.

Частина 2 з 3: Обчисліть прискорення, використовуючи отриману силу

1. 

   
   
   Розуміти визначення другого Закону Росії Ньютон. Другий закон Росії Ньютон (також називається основним принципом динаміки) говорить про те, що об'єкт прискорюється, коли сили, що діють на нього, знаходяться поза рівновагою. Це прискорення залежить від результуючих сил, що діють на об’єкт, і маси об'єкта. За допомогою цього закону можна обчислити прискорення, коли відома сила діє на об’єкт відомої маси.
   • Другий закон Росії Ньютон можна виразити рівнянням Ж_{в результаті} = m x a, Де Ж_{в результаті} являє результуючу силу, яка прикладена до об'єкта, м являє собою масу об'єкта і The являє собою прискорення об'єкта.
   • Використовуючи це рівняння, використовуйте одиниці вимірювання SI (Міжнародна система одиниць). Використовуйте кілограм (кг) для маси, Ньютон (N) для сили та метра в секунду в квадраті (м / с) для прискорення.

2. 

   Знайдіть масу предмета. Щоб дізнатися масу об’єкта, використовуйте шкалу (механічну чи цифрову), щоб отримати значення в грамах. Якщо об’єкт дуже великий, можливо, вам доведеться шукати якийсь довідник, який може забезпечити значення його маси. У випадку великих об’єктів маса, ймовірно, виражається в кілограмах (кг).
   • Для використання в цьому рівнянні маса повинна бути переведена в кілограми. Якщо значення маси в грамах, розділіть його на 1000, щоб перетворити його на кілограми.

3. 

   Обчисліть отриману силу, що діє на об’єкт. Сила, що виникає (або що виникає від сил), - сила, яка не врівноважена. Якщо у вас є дві сили в протилежних напрямках, що діють на предмет, і одна більша за іншу, ви матимете результуючу силу в напрямку більшої сили. Прискорення - це результат неврівноваженої сили, що діє на предмет і викликає зміну його швидкості в тому ж напрямку, що і сила, яка тягне його або штовхає його.
   • Приклад: Уявіть, що ви з вашим старшим братом граєте в буксир. Ви втягуєте мотузку вліво з силою 5 Ньютон, поки він тягне мотузку у зворотному напрямку із силою 7 Ньютон. Результат сил, що діють на мотузку, дорівнює 2 Ньютон праворуч (у напрямку до брата).
   • 1 Ньютон (N) еквівалентно 1 кілограмовому метру в секунду (кг * м / с).

4. 

   Переставте рівняння F = ma обчислити прискорення. Ви можете змінити формулу другого закону Ньютон вміти знаходити прискорення; для цього розділіть дві сторони рівняння на масу і ви дістанетеся до виразу a = F / m. Для обчислення значення прискорення діліть силу на масу прискореного об'єкта.
   • Сила прямо пропорційна прискоренню; таким чином, чим більша сила, тим більше прискорення.
   • Маса обернено пропорційна прискоренню; отже, чим більша маса, тим менше прискорення.

5. 

   Застосуйте формулу, щоб знайти прискорення. Прискорення дорівнює коефіцієнту ділення результуючої сили, що діє на об’єкт, на масу об'єкта. Після того, як ви заміните значення змінних, вирішіть просте ділення, щоб дійти до значення прискорення об'єкта.
   • Приклад: сила 10 Ньютон діє рівномірно на масу 2 кг. Обчисліть прискорення об'єкта.
   • a = F / m = 10/2 = 5 м / с

Частина 3 з 3: Перевірте свої знання

1. Напрямок прискорення. Фізична концепція прискорення не завжди відповідає тому, як вона використовується в повсякденному житті. Кожне прискорення має напрямок: загалом ми говоримо, що воно позитивне, якщо воно орієнтоване на нього вгору або до правильно і негативний, якщо він орієнтований на низький або до зліва. Подивіться на таблицю нижче та перевірте, чи має сенс ваша резолюція:

2. 

   Напрямок сили. Пам'ятайте: сила викликає тільки прискорення у тому напрямку, в якому вона працює. Деякі проблеми можуть надати невідповідну інформацію, щоб спробувати вас збити з пантелику.
   • Приклад: іграшковий човен масою 10 кг прискорюється до 2 м / с у північному напрямку. Вітер дме на захід, маючи силу 100 Ньютон на іграшку. Обчисліть нове прискорення човна на північ.
   • Відповідь: Оскільки сила вітру перпендикулярна напрямку руху, це не вплине на рух у цьому напрямку. Тому човен продовжить розганятися зі швидкістю 2 м / с у північному напрямку.

3. 

   Виникаюча сила. Якщо на об’єкт діє більше однієї сили, ви повинні об'єднати їх, щоб визначити результуючу силу, перш ніж обчислити прискорення. У питаннях, що стосуються двох вимірів, резолюція буде такою:
   • Приклад: Ана тягне коробку на 400 кг праворуч із силою 150 Ньютон. Карлос знаходиться з лівого боку коробки і штовхає його з силою 200 Ньютон. Вітер дме вліво, маючи силу 10 Ньютон. Обчисліть прискорення коробки.
   • Відповідь: Ця проблема використовує складну мову, щоб спробувати заплутати читача. Малюючи схему проблеми, ви побачите, що сили, що діють на коробку, дорівнюють 150 Ньютон право, 200 Ньютон право і 10 Ньютон зліва. Якщо напрямок, прийнятий як позитивний, є "правильним", отримана сила становитиме 150 + 200 - 10 = 340 Ньютон. Тож прискорення = F / m = 340 Ньютон / 400 кг = 0,85 м / с.