DifiTsi.com

Calculați accelerația

Accelerația este rata instantanee de modificare a vitezei unui obiect. Dacă un obiect menține o viteză constantă, acesta nu accelerează. O accelerație este prezentă numai atunci când viteza unui obiect se modifică. Atunci când un obiect își schimbă viteza cu o viteză constantă, se mișcă cu o viteză constantă de accelerare. Puteți (măsurată în metri pe secundă la pătrat), fie este utilizat pentru a calcula-a lungul timpului, pentru a trece de la o viteză la o a doua sau a unei forțe care acționează asupra obiectului ratei de accelerație.

metodă

Metoda 1
Calculați accelerația medie a două viteze

Imaginea intitulată Calculate Acceleration Step 1
1
Definiți ecuația pentru accelerația medie. Puteți calcula accelerația medie a unui obiect într-un anumit timp, examinând viteza sa (într-o anumită direcție) înainte și după perioada de timp. Pentru asta aveți nevoie de formula pentru accelerare: a = Δv / Δt, în care o accelerarea, .DELTA.v schimbarea vitezei și Ot perioada de timp în care se produce schimbarea.
  • Unitatea de accelerare este de metri pe secundă pătrat sau m / s2.
  • Accelerația este o dimensiune vectorică, deci are o dimensiune și o direcție. Dimensiunea este suma totală a accelerației, în timp ce direcția indică unde se mișcă obiectul. Când obiectul se frânează, accelerarea lui este negativă.
  • Imaginea intitulată Calculate Acceleration Step 2
    2
    Înțelegeți variabilele. Poți .DELTA.v și Ot definesc mai departe: Δv = vf - veu și Δt = tf - Teu, în care vf viteza finală, veu viteza inițială, Tf la sfârșitul timpului și Teu timpul de pornire este.
  • Deoarece accelerația are o direcție, este important să deduceți întotdeauna viteza finală de la viteza inițială. Dacă schimbați cele două valori, obiectul dvs. va accelera în direcția greșită.
  • Dacă nu se specifică altceva în întrebare, timpul de pornire este întotdeauna 0 secunde.
  • Imaginea intitulată Calculate Acceleration Step 3
    3
    Utilizați formula pentru a găsi accelerația. Mai întâi scrieți ecuația și toate variabilele date. Ecuația este a = Δv / Δt = (vf - veu) / (Tf - Teu). Se scade viteza inițială de viteza finală, apoi se împarte rezultatul cu intervalul de timp. Rezultatul final este accelerarea medie pe parcursul acelei perioade.
  • Dacă viteza finală este mai mică decât viteza inițială, accelerația devine negativă sau obiectul frânează.
  • Exemplul 1: Un automobil de curse accelerează uniform de la 18,5 m / s la 46,1 m / s în 2,47 secunde. Care este accelerația medie?
  • Scrieți formula pentru accelerare: a = Δv / Δt = (vf - veu) / (Tf - Teu)
  • Definiți variabilele: vf = 46,1 m / s, veu = 18,5 m / s, Tf = 2,47 s, Teu = 0 s.
  • Se dizolvă: o = (46,1 - 18,5) / 2,47 = 11,17 metri / secundă2.
  • Exemplul 2: Un ciclist conduce la 22,4 m / s. El apasă frâna și se oprește după 2,55 secunde. Găsiți rata de accelerare / decelerare negativă.
  • Scrieți formula pentru accelerare: a = Δv / Δt = (vf - veu) / (Tf - Teu)
  • Definiți variabilele: vf = 0 m / s, veu = 22,4 m / s, Tf = 2,55 s, Teu = 0 s.
  • Se dizolvă: o = (0-22,4) / 2,55 = -8,78 metri / secundă2.

    • Metoda 2
    Calculați accelerația pe o forță

    Imaginea intitulată Calculate Acceleration Step 4
    1
    Definiți a doua lege a mișcării Newtoniană. Legea a doua a lui Newton afirmă că atunci când forțele care acționează asupra unui obiect nu sunt în echilibru, obiectul este accelerat. Accelerația depinde de forțele rezultate care acționează asupra obiectului și a masei acestuia. Prin aplicarea acestei legi, accelerația poate fi calculată atunci când o forță cunoscută acționează asupra unui obiect de masă cunoscută.
    • A doua lege Newtoniană poate fi dată de formula Fres = m x a fi exprimată Fres întreaga forță care acționează asupra obiectului, m masa obiectului și o reprezintă accelerarea obiectului.
    • Dacă aplicați această formulă, folosiți întotdeauna unități metrice, adică kilograme (kg) pentru masa, Newton (N) pentru puterea și metri pe secundă (pătrat m / s2) pentru accelerare.
  • Imaginea intitulată Calculate Acceleration Step 5
    2
    Găsiți masa obiectului. Pentru a determina masa unui obiect, pur și simplu puneți-l pe o scară și găsiți greutatea în grame. Pentru un obiect foarte mare, poate fi necesar să găsiți o sursă care să indice greutatea. Masa / greutatea obiectelor mai mari va fi probabil exprimată în kilograme (kg).
  • Pentru acest calcul, ar trebui să utilizați masa în kilograme. Dacă masa obiectului dvs. este în grame, împărțiți-o cu 1000, pentru ao converti în kilograme.


  • Imaginea intitulată Calculate Acceleration Step 6
    3
    Calculați forța rezultantă care acționează asupra obiectului. O forță rezultantă este o forță dezechilibrată. Atunci când două forțe acționează asupra unui obiect din laturile opuse și unul este mai mare decât celălalt, obțineți o forță rezultantă în direcția unei forțe mai mari. Un obiect este accelerat atunci când o forță rezultantă acționează asupra acestuia, accelerând obiectul în direcția în care forța trage sau împinge.
  • Luați, de exemplu, Tu și fratele tău mai mare te joci cu frânghie. Tragi din stânga cu cinci Newton pe frânghie, în timp ce fratele tău trage din dreapta cu șapte Newton. Forța care rezultă din frânghie este de două Newtoni la dreapta, în direcția fratelui tău.
  • Pentru a înțelege cu adevărat unitățile, trebuie să știți că un Newton (1 N) este egal cu un kilogram-metru / al doilea pătrat (kg-m / s2) corespunde.
  • Imaginea intitulată Calculate Acceleration Step 7
    4
    Setați formula F = ma după accelerația din jur. Puteți rezolva formula pentru accelerare împărțind ambele părți la masa, astfel: a = F / m. Pentru a găsi accelerația, împărțiți pur și simplu forța cu masa obiectului accelerat.
  • Forța este direct proporțională cu accelerația. Aceasta înseamnă că o forță mai mare duce la o accelerație mai mare.
  • Masa este indirect proporțională cu accelerația. Aceasta înseamnă că o masă mai mare duce la o accelerație mai mică.
  • Imaginea intitulată Calculate Acceleration Step 8
    5
    Utilizați formula pentru a calcula accelerația. Accelerarea unui obiect corespunde forței rezultante care acționează asupra obiectului, împărțită la masa obiectului. Odată ce ați determinat toate valorile variabilelor, puteți utiliza o diviziune simplă pentru a determina accelerarea obiectului.
  • Exemplu: O forță de 10 Newton acționează pe o masă de 2 kilograme. Care este accelerarea obiectului?
  • a = F / m = 10/2 = 5 m / s2

    • Metoda 3
    Verificați-vă din nou înțelegerea

    1
    Direcția de accelerare. Conceptele fizice nu reflectă întotdeauna viziunea noastră zilnică. Fiecare accelerație are o direcție, care este, de obicei, pozitivă dacă este UP sau RIGHT și negativă dacă este DOWN sau LEFT. Vedeți următorul rezumat și vedeți dacă răspunsul dvs. are sens:

    Comportamentul mașiniiCum se schimbă viteza?Direcția de accelerare
    Șoferul se deplasează spre dreapta (+) apasă pedala de accelerație+ → ++ (mai pozitiv)pozitiv
    Șoferul se deplasează spre dreapta (+) apasă frâna++ → + (mai puțin pozitiv)negativ
    Șoferul se deplasează spre stânga (-) apasă pedala de accelerație- → - (mai negativ)negativ
    Șoferul se deplasează spre stânga (-) apasă frâna-- → - (mai puțin negativ)pozitiv
    Șoferul conduce la viteză constantăsă rămână la felAccelerația este zero
  • Imaginea intitulată Calculate Acceleration Step 10
    2
    Direcția forței. Amintiți-vă, o forță nu produce decât o accelerare în direcția forței. Unele întrebări vor să te inducă în eroare cu valori irelevante.
  • Exemplu de sarcină: o barcă de jucărie cu o greutate de 10 kg accelerează la 2 m / s2 spre nord. Un vânt din vest exercită o forță de 100 Newton pe barcă. Cât de mare este noua accelerație a barcii spre nord.
  • Soluție: Deoarece forța acționează perpendicular pe direcția de mișcare, nu are efect asupra mișcării în acea direcție. Barca continuă să accelereze la 2 m / s2 în nord.
  • Imaginea intitulată Calculate Acceleration Step 11
    3
    Forța rezultată. Când mai multe forțe acționează asupra obiectului, trebuie să combinați forțele într-o forță rezultantă pentru a calcula accelerația. Pentru o problemă bidimensională, se pare că aceasta:
  • Exemplu: Anne trage un container de 400 kg cu o forță de 150 Newton. Karl stă la stânga recipientului și îl presează cu o forță de 200 Newtoni. Un vânt din dreapta exercită o forță de 10 Newton. Care este accelerarea recipientului?
  • Soluție: Această sarcină încearcă să vă confunde cu o întrebare dificilă. Desenați o diagramă și recunoașteți forțele individuale: 150 Newton spre dreapta, 200 Newton spre dreapta și 10 Newton spre stânga. când dreapta este direcția pozitivă, forța rezultată este 150 + 200 - 10 = 340 Newton. Accelerare = F / m = 340 Newton / 400 kg = 0,85 m / s2.
    • Distribuiți pe rețelele sociale:

    înrudit