Ha valaha látott már egy másik autót, amely piros lámpa után száguld el az autója mellett, akkor saját maga tapasztalta meg a gyorsulásbeli különbséget. A gyorsulás az a sebesség, amellyel az objektum sebessége változik mozgás közben. A gyorsulást másodpercenként méterben kifejezve, az objektum sebességének megváltoztatásához szükséges idő vagy az objektumra kifejtett erő alapján számíthatja ki.
Lépés
1. módszer a 3 -ból: A gyorsulás kiszámítása az erőből
1. lépés. Ismerje meg Newton második mozgástörvényét
Newton második mozgástörvénye kimondja, hogy amikor egy tárgyra kifejtett erő kiegyensúlyozatlan, a tárgy felgyorsul. Ezt a gyorsulást a tárgyra ható erő határozza meg, valamint maga a tárgy tömege. A gyorsulás kiszámítható, ha az objektumra kifejtett erő és a tárgy tömege ismert.
- A Newton -törvények egyenletekbe fordíthatók Fháló = m x a, F -elháló Kifejezi az objektumra kifejtett erőt, m a tárgy tömegét és a tárgyra gyakorolt gyorsulást.
- Használjon metrikus egységeket, amikor ezt az egyenletet használja. Használja a kilogrammot (kg) tömegegységként, Newton (N) erőegységként, és méter/másodperc négyzet (m/s)2) a gyorsulás kifejezésére.
2. lépés. Határozza meg az objektum tömegét
Egy tárgy tömegének megállapításához mérlegelje a mérleget, és rögzítse súlyát grammban. Ha a tárgy nagyon nagy, akkor szükség lehet egy hivatkozásra a tömegének megállapításához. A nagy tárgyak súlya általában kilogrammban (kg) van.
Ahhoz, hogy ezzel az egyenlettel folytathassa a számításokat, át kell alakítania a tömegegységeket kilogrammra. Ha az objektum tömege grammban van megadva, akkor csak el kell osztania ezt az értéket 1000 -gyel, hogy kilogrammra alakítsa át
Lépés 3. Számítsa ki az objektumra ható erőt
Az eredő erő kiegyensúlyozatlan erő. Ha két erő van egymással szemben, és az egyik nagyobb, mint a másik, akkor a két erő eredője megegyezik a nagyobb erő irányával. A gyorsulás akkor következik be, amikor egy tárgy kiegyensúlyozatlan erőt tapasztal, így sebessége megváltozik, hogy megközelítse az azt húzó vagy toló erőt.
- Például: tegyük fel, hogy húgoddal húggal játszol. A kötelet balra húzod 5 Newton erővel, míg a bátyád 7 Newton erővel húzza a kötelet az ellenkező irányba. A húr eredő ereje 2 Newton balra, a testvére felé.
- Az egységek jobb megértése érdekében értse meg, hogy 1 Newton (1 N) egyenlő 1 kilogramm méter/másodperc négyzetével (kg-m/s2).
Lépés 4. A gyorsulási probléma megoldásához módosítsa az F = ma egyenletet
A képlet sorrendjét megváltoztathatja a gyorsulás kiszámításához, ha az egyenlet mindkét oldalát elosztja a tömeggel, így megkapja az egyenletet: a = F/m. A gyorsulás megtalálásához csak el kell osztania az erőt az azt tapasztaló tárgy tömegével.
- Az erő egyenesen arányos a gyorsulással, ami azt jelenti, hogy minél nagyobb egy tárgy által tapasztalt erő, annál gyorsabb lesz.
- A tömeg fordítottan arányos a gyorsulással, ami azt jelenti, hogy minél nagyobb tömegű egy tárgy, annál kisebb lesz a gyorsulása.
5. lépés: A gyorsítási probléma megoldásához használja a képletet
A gyorsulás egyenlő az objektumra ható erővel osztva a tömegével. Miután felírta az ismert változókat, végezze el az osztást, hogy megtalálja az objektum gyorsulását.
- Például: 10 newton erőt fejt ki ugyanabba az irányba 2 kg tömegű tárgyra. Mekkora a gyorsulás?
- a = F/m = 10/2 = 5 m/s2
2. módszer a 3 -ból: Két sebesség átlagos gyorsulásának kiszámítása
1. lépés. Határozza meg az átlagos gyorsulás egyenletét
Kiszámíthatja egy objektum átlagos gyorsulását egy bizonyos idő alatt a sebessége (az objektum bizonyos irányú sebessége) alapján, az időtartam előtt és után. Ennek kiszámításához ismernie kell a gyorsulás kiszámításának egyenletét: a = v / t ahol a a gyorsulást, v a sebességváltozást és t az objektum sebességének megváltoztatásához szükséges időt jelenti.
- A gyorsulás mértékegysége méter/másodperc/m, vagy m/s2.
- A gyorsulás vektormennyiség, ami azt jelenti, hogy van nagysága és iránya is. A gyorsulás nagysága a teljes összeg, míg irányát az objektum mozgásának iránya határozza meg. Ha az objektum lelassul, a gyorsulás negatív lesz.
2. lépés: Ismerje meg a változókat
V és t további számításokkal határozhatja meg: v = vf - vén és t = tf - tén vf a végsebességet jelenti, vén kezdeti sebesség, tf befejezési idő, és tén kezdeti idő.
- Mivel a gyorsulásnak van iránya, mindig csökkentse a végsebességet a kezdeti sebességre. Ha megfordítja, akkor a gyorsulás iránya rossz lesz.
- Hacsak a feladat másként nem rendelkezik, az objektum kezdeti mozgási ideje általában 0 másodperc.
3. lépés. A képlet segítségével keresse meg a gyorsulást
Először írja le egyenletét az összes ismert változóval együtt. Az egyenlet a = v / t = (vf - vén)/(tf - tén). Vonja le a végsebességet a kezdeti sebességgel, majd ossza el az eredményt az időtartammal. Az eredmény az objektum átlagos gyorsulása ezen időtartam alatt.
- Ha az objektum végsebessége kisebb, mint a kezdeti sebesség, akkor a gyorsulás negatív lesz, vagyis az objektum lassul.
-
1. példa: egy versenyautó sebessége folyamatosan nő, 18,5 m/s -ról 46,1 m/s -ra 2,47 másodperc alatt. Mekkora az átlagos gyorsulás?
- Írja fel az egyenletet: a = v / t = (vf - vén)/(tf - tén)
- Írja le az ismert változókat: vf = 46, 1 m/s, térfogatén = 18,5 m/s, tf = 2,47 s, tén = 0 s.
- Oldja meg az egyenletet: a = (46, 1 - 18, 5)/2, 47 = 11, 17 méter/másodperc2.
-
2. példa: egy kerékpáros megáll 22,4 m/s sebességgel 2,55 másodpercnyi féknyomás után. Határozza meg a lassulást.
- Írja fel az egyenletet: a = v / t = (vf - vén)/(tf - tén)
- Írja le az ismert változókat: vf = 0 m/s, vén = 22,4 m/s, tf = 2,55 s, tén = 0 s.
- Oldja meg az egyenletet: a = (0 -22, 4)/2, 55 = -8, 78 méter/másodperc2.
3. módszer 3 -ból: A válaszok újbóli ellenőrzése
1. lépés. A gyorsulás iránya
A gyorsulás fogalma a fizikában nem mindig ugyanaz, mint a mindennapi életben. Minden gyorsulásnak van iránya, amelyet általában pozitív szimbólum jelez, ha felfelé vagy jobbra halad, vagy negatív, ha lefelé vagy balra halad. Az alábbi utasítások alapján ellenőrizze, hogy a válasz értelmes -e:
| Autómozgalom | Az autó sebességének megváltoztatása | Gyorsulás iránya |
|---|---|---|
| Mozgassa jobbra (+) nyomja meg a gázpedált | + → ++ (gyorsabb) | pozitív |
| Mozgassa jobbra (+) nyomja meg a féket | ++ → + (kevésbé pozitív) | negatív |
| Mozgassa balra (-) nyomja meg a gázpedált | - → - (negatívabb) | negatív |
| Mozgassa balra (-) nyomja meg a féket | - → - (kevésbé negatív) | pozitív |
| Állandó sebességgel mozog | ugyanaz marad | gyorsulás nulla |
2. lépés. Stílusirány
Ne feledje, hogy az erő csak gyorsulást okoz "az erő irányába". Néhány kérdés olyan pontszámokkal trükközhet, amelyek nem kapcsolódnak a gyorsuláshoz.
- Példa problémára: egy 10 kg tömegű játékhajó gyorsul 2 m/s északra2. A szél nyugati irányba fújja a hajót 100 newton erővel. Mekkora a gyorsulás az észak felé tartó hajón, miután a szél megfújta?
- Válasz: mivel az erő iránya merőleges a tárgy mozgására, nincs hatása az ebben az irányban mozgó tárgyakra. A hajó tovább halad észak felé 2 m/s gyorsulással2.
3. lépés. Eredményes stílus
Ha az objektum által tapasztalt erő egynél több, a gyorsulás kiszámítása előtt mindegyikből számítsa ki az eredő erőt. Az alábbi példa egy kétdimenziós stílusprobléma:
- Példa problémára: April 150 kg -os erővel balra húz egy 400 kg -os konténert. Bob a konténer bal oldalán áll, és 200 Newton erővel nyom. A szél balra fúj 10 newton erővel. Mekkora a tartály gyorsulása?
- Válasz: a fenti kérdések összetett nyomokat adnak, hogy becsapjanak. Rajzoljon diagramot, és jobbra 150, balra 200, balra 10 newton erőt lát. Ha a "bal" pozitív, akkor az objektumra ható erő 150 + 200 - 10 = 340 Newton. Tárgy gyorsulása = F / m = 340 Newton / 400 kg = 0,85 m / s2.
