Wielkość przyspieszenia: 5 faktów, które powinieneś wiedzieć

Przyśpieszenie to tempo, w jakim prędkość zmiany. Ponieważ prędkość jest wielkością wektorową, przyspieszenie jest również wielkością wektorową. W rezultacie wymaga zarówno wielkości, jak i kierunku. W tym artykule przyjrzymy się, jak znaleźć wartość przyspieszenia.

Do obliczania wielkości i wyrażania ich w określonych jednostkach używamy wzorów i zależności. Ponieważ przyspieszenie definiuje się jako szybkość zmiany prędkości w czasie, jego jednostkę SI wyraża się jako \text{m/s}^2 (metry na sekundę do kwadratu). Na przyspieszenie wpływają różne czynniki, takie jak prędkość, czas, siła i tak dalej. Przeanalizujemy kilka różnych metod szacowania wielkości przyspieszenia. Czytaj dalej.

1. Jak znaleźć wielkość przyspieszenia Z definicji przyspieszenia:

 Jak wszyscy wiemy, przyspieszenie odnosi się do szybkości, z jaką zmienia się prędkość. Jeżeli prędkość początkowa ciała wynosi vi, a prędkość końcowa vf, przyspieszenie można obliczyć dzieląc zmianę prędkości przez przedział czasu Δt:

Jak znaleźć wielkość przyspieszenia

(Tutaj wielkość wektora jest pokazana pogrubioną czcionką, a pionowe linie oznaczają wielkość wektora lub możemy powiedzieć wartość bezwzględną wektora, która jest zawsze dodatnia.)

Wykorzystując prędkość i czas, powyższe równanie można wykorzystać do określenia wielkości przyspieszenia.

2. Jak znaleźć wielkość przyspieszenia Z drugiego prawa Newtona:

Drugie prawo Newtona mówi, że siłę uzyskuje się przez pomnożenie przyspieszenia przez masę ciała. Jak więc obliczyć wielkość przyspieszenia? 

Tak więc, zgodnie z drugim prawem Newtona, siła działająca na ciało jest proporcjonalna do jego przyspieszenia, natomiast masa jest odwrotnie proporcjonalna do przyspieszenia. Przełóżmy te stwierdzenia na wzór na wielkość przyspieszenia:

 To jest wyrenderowana forma równania. Nie możesz tego edytować bezpośrednio. Kliknięcie prawym przyciskiem myszy daje opcję zapisania obrazu, aw większości przeglądarek możesz przeciągnąć obraz na pulpit lub inny program.

To jest wyrenderowana forma równania. Nie możesz tego edytować bezpośrednio. Kliknięcie prawym przyciskiem myszy daje opcję zapisania obrazu, aw większości przeglądarek możesz przeciągnąć obraz na pulpit lub inny program.

A zatem, To jest wyrenderowana forma równania. Nie możesz tego edytować bezpośrednio. Kliknięcie prawym przyciskiem myszy daje opcję zapisania obrazu, aw większości przeglądarek możesz przeciągnąć obraz na pulpit lub inny program. 

3. Jak znaleźć wielkość przyspieszenia ze składowych wektorowych przyspieszenia:

Jak wszyscy wiemy, przyspieszenie jest wielkością wektorową. Aby otrzymać tę wielkość, zsumuj składowe przyspieszenia. Można tu zastosować prostą zasadę dodawania wektorów. Jeśli w grę wchodzą dwie składowe wektora, możemy napisać:

To jest wyrenderowana forma równania. Nie możesz tego edytować bezpośrednio. Kliknięcie prawym przyciskiem myszy daje opcję zapisania obrazu, aw większości przeglądarek możesz przeciągnąć obraz na pulpit lub inny program.

W płaszczyźnie kartezjańskiej możemy wykorzystać współrzędne X i Y. Jak w tej sytuacji określić wielkość przyspieszenia? W kartezjańskim układzie współrzędnych komponenty X i Y są do siebie prostopadłe. Wielkość przyspieszenia można obliczyć przez podniesienie wartości do kwadratu, a następnie obliczenie pierwiastka kwadratowego z sumy.

W rezultacie równanie wygląda następująco:

To jest wyrenderowana forma równania. Nie możesz tego edytować bezpośrednio. Kliknięcie prawym przyciskiem myszy daje opcję zapisania obrazu, aw większości przeglądarek możesz przeciągnąć obraz na pulpit lub inny program.

Wielkość wzoru przyspieszenia w przestrzeni trójwymiarowej to:

To jest wyrenderowana forma równania. Nie możesz tego edytować bezpośrednio. Kliknięcie prawym przyciskiem myszy daje opcję zapisania obrazu, aw większości przeglądarek możesz przeciągnąć obraz na pulpit lub inny program.

4. Jak znaleźć wielkość przyspieszenia dośrodkowego:

Ze względu na ciągłą zmianę kierunku ruchu kołowego prędkość zmienia się, powodując przyspieszenie. Przyspieszenie zmierza w kierunku środka koła. Podniesienie do kwadratu prędkości ciała v i podzielenie jej przez odległość ciała od środka okręgu daje wielkość przyspieszenia dośrodkowego. Zatem przyspieszenie dośrodkowe:

To jest wyrenderowana forma równania. Nie możesz tego edytować bezpośrednio. Kliknięcie prawym przyciskiem myszy daje opcję zapisania obrazu, aw większości przeglądarek możesz przeciągnąć obraz na pulpit lub inny program.

5. Jak znaleźć wielkość przyspieszenia z równań ruchu:

Równania ruchu to zasadniczo równania, które wyjaśniają ruch dowolnego układu fizycznego i pokazują związek między przemieszczeniem obiektu, prędkością, przyspieszeniem i czasem.

Gdy wielkość przyspieszenia jest stała, równanie kinematyki ruchu w jednym wymiarze jest również wykorzystywane do obliczenia wielkości przyspieszenia.

Poniżej znajdują się równania ruchu:

  • To jest wyrenderowana forma równania. Nie możesz tego edytować bezpośrednio. Kliknięcie prawym przyciskiem myszy daje opcję zapisania obrazu, aw większości przeglądarek możesz przeciągnąć obraz na pulpit lub inny program.
  • To jest wyrenderowana forma równania. Nie możesz tego edytować bezpośrednio. Kliknięcie prawym przyciskiem myszy daje opcję zapisania obrazu, aw większości przeglądarek możesz przeciągnąć obraz na pulpit lub inny program.
  • To jest wyrenderowana forma równania. Nie możesz tego edytować bezpośrednio. Kliknięcie prawym przyciskiem myszy daje opcję zapisania obrazu, aw większości przeglądarek możesz przeciągnąć obraz na pulpit lub inny program.

Gdy przyspieszenie jest przedmiotem równania, otrzymujemy:

  • To jest wyrenderowana forma równania. Nie możesz tego edytować bezpośrednio. Kliknięcie prawym przyciskiem myszy daje opcję zapisania obrazu, aw większości przeglądarek możesz przeciągnąć obraz na pulpit lub inny program.   (To to samo, co otrzymaliśmy z definicji przyspieszenia.)
  • To jest wyrenderowana forma równania. Nie możesz tego edytować bezpośrednio. Kliknięcie prawym przyciskiem myszy daje opcję zapisania obrazu, aw większości przeglądarek możesz przeciągnąć obraz na pulpit lub inny program.
  • To jest wyrenderowana forma równania. Nie możesz tego edytować bezpośrednio. Kliknięcie prawym przyciskiem myszy daje opcję zapisania obrazu, aw większości przeglądarek możesz przeciągnąć obraz na pulpit lub inny program.

W ten sposób możemy znaleźć wielkość przyspieszenia.

Rozwiązany Przykłady na znalezienie wielkości przyspieszenia:

przyśpieszenie

Problem 1:

Samochód rusza z miejsca i osiąga prędkość 54 km/hw 3 sekundy. Znajdź jego przyspieszenie?

Rozwiązanie: Samochód rusza z miejsca. Zatem prędkość początkowa samochodu 

Vi = 0 m/s

Vf = 54 km/h 

     = (54 – • 1000) / 3600

     = 15 m/s

Δt = 3 s

A zatem, Przyśpieszenie : a = (Vf – Vi) / Δt

           = (15 - 0) / 3

=Z1XrQws2wYqqw4d7Olcv5QQb7lzxa LR9wQ6k1bypVDaAfC7Ut3d2AQ6F

Problem 2:

Określ przyspieszenia, które powstają po przyłożeniu siły netto 12 N do obiektu 3 kg, a następnie do obiektu 6 kg.

Rozwiązanie: Przyłożona siła F = 12 N

               Masy obiektu m1 = 3 kg

   m2 = 6 kg

Przyspieszenie obiektu o masie 3 kg

a1 = F / m1

     = 12 / 3    

=mEOdfChkjKilE9BAVV8SfIAjp3DEF1rX86Ni QuKqiQojEkc0aA23A9FYw9VPzdfnRV0RGuVq6O7Qfv3g3w5PT 0YXq726glhO3I5n NMebucPmwSKyzo6cFN bsS02UEEIHQm9Z=s0

Przyspieszenie obiektu o masie 6 kg

a2 = F / m2

     = 12 / 6

=z G8cy3alNX1Dj0l1OjArbvHUJDnrwcQQNComxRKZaF2h7dprHwrgecRoR2 7NMLle5hoPA32l0L2cPJjMX9PqEl6mQ1woinRkDl7H6Qi2LaE6XEzCs57JgYPm0pu utYmWytZ8M=s0

Ponieważ masa i przyspieszenie są odwrotnie proporcjonalne, możemy zaobserwować, że wraz ze wzrostem masy przyspieszenie maleje.

Problem 3:

Ciało porusza się wzdłuż osi x zgodnie z zależnością NPII9LCNZ4jOV5aSlgMKcGGZIqpZVxXMnzHTkSomuKHygYeUEReDUYQ07tl l NypZglH H6bsO3IqzDzOi10Vtgp551bie

, gdzie x jest w metrach, a t w sekundach. Znajdź przyspieszenie ciała, gdy t = 3 s.

Rozwiązanie: Tutaj: zMRyRJUc1 Hh4FFb2baZWRJ4W4wKmlaDyoP6egTtgmZb5tllXat6F6jU2OtRxOQpE6UnQvThFYPjUvdqrdlpVh2vh Ggm7eIFlHzvZbz

                          t = 3s

Prędkość v = dX/dt

                 = d/dt (gsutRHNlN09f9zLcpJgIqYJBMj3rnoF MsJ0B1XY3q2N Ly sAsA8L9qIjnXNebBTeB lT05YyM2tYfsrHysVhChJ9N2LY 3X3X Qsnnejm3IKq1epc9dE3yEctASeJ8P1ay9Em0=s0)

                 = -2 + 6t

Przyśpieszenie : a = dv/dt

                           = d/dt (-2 + 6t)

=DulOhmNuPglAPEk72EMMh xievjJsE2HRzxKqTyn3Rz4EnE9nMVJGDGX6zlnXi 3A2iPd bohhRe8fGr8jDiL7GnXR8ezGzS62dwWP6OKg65cG8vrBRiC9 fukwwgkkr7E4T0K7c=s0

Jak widzimy, dla tego ruchu przyspieszenie nie jest zależne od czasu; przyspieszenie będzie stałe w całym ruchu, a wielkość przyspieszenia będzie .

Problem 4:

Oblicz przyspieszenie dośrodkowe punktu 7.50 cm od osi ultrawirówki wirującej przy  obrotów na minutę. 

Rozwiązanie: Tutaj otrzymujemy: 

Odległość od środka r = 7.5 cm

                                    = 0.0750 m

Prędkość kątowa sGJeuHdAq5Xo njSbqpNouE2YTqxyeLzQi4Bx3HQvWvtSwEQx5agIOr9huHRS4rPPDLk0Jmv6mrQS6FX3J BwmySWHKM Hd9rASBHA3uB0aNmhx SdIAq 8bs2KYdKNwLOHEMqYF=s0

Teraz 8GWxMOAhg8rocol7H k8 FLlsI9EnPfyAZ2WzMdVLGSEwiomGc7w7rINmitmKHszoIMK ka3m4mcf9wgsPEepKxuhhtBf1PMFCWTaKIqEK2yleuzcbrnc8UVNo5Bk7DJ0tUX 97g=s0

           = 589 m/s

A zatem, przyspieszenie dośrodkowe: D3eNtILeanyddOw8ZWCTB8FCWdM7AgYbp3RUs1C9GHtiaZJNHwuFE2Zu3DemZ1z 0IDdLvEs7tdIC4paJPlFer BOXyfITXwBJXH2QhS1w4Wig1nwvy7Ssn0rVz4HgUZ7XSBrQwr=s0

                                                     =yNpcbXueMN6Um331siSscEU3Cx7DyryhSabnjWS8gOzH4efTwObLQdx3ZhGuoRQruTeeuVWJzobF BOHBqYybqIDns9wgmbApdvwL9UHD6xxWHpZzDgy7mYxy7OLIXqBG i NLKZ=s0                                     

=

Przeczytaj także: