СРЕДНЕЕ УСКОРЕНИЕ: КАК ОНО РАССЧИТЫВАЕТСЯ И РЕШАЮТСЯ УПРАЖНЕНИЯ - ФИЗИЧЕСКИЙ - 2024

Среднее ускорение в _м является величиной , которая описывает изменение скорости частицы в течение времени. Это важно, потому что показывает вариации, которые испытывает движение.

Чтобы выразить эту величину в математических терминах, необходимо рассмотреть две скорости и два момента времени, которые соответственно обозначаются как v ₁ и v ₂ , а также t ₁ и t ₂ .

Среднее ускорение - очень важный кинематический параметр. Источник: Pixabay.

Комбинируя значения в соответствии с предложенным определением, получится следующее выражение:

В международной системе СИ единицами измерения _метра будут м / с ² , хотя подойдут и другие единицы измерения длины на единицу времени.

Например, км / ч читается как «километр в час и в секунду». Обратите внимание, что единица времени появляется дважды. Думая о мобильном телефоне, движущемся по прямой, это означает, что за каждую прошедшую секунду мобильный телефон увеличивает свою скорость на 1 км / ч. Или он уменьшает его на 1 км / ч за каждую прошедшую секунду.

Ускорение, скорость и скорость

Хотя ускорение связано с увеличением скорости, правда в том, что при тщательном соблюдении определения оказывается, что любое изменение скорости подразумевает наличие ускорения.

И скорость не всегда меняется по величине. Может случиться так, что мобиль только меняет направление и сохраняет постоянную скорость. Тем не менее, это изменение имеет ответственное ускорение.

Примером этого является автомобиль, который делает поворот с постоянной скоростью 60 км / ч. Автомобиль подвержен ускорению, которое отвечает за изменение направления скорости таким образом, чтобы автомобиль двигался по кривой. Водитель применяет его с помощью рулевого колеса.

Такое ускорение направлено к центру криволинейного пути, чтобы машина не съехала с него. Он получает название радиального или нормального ускорения . Если бы радиальное ускорение было внезапно отменено, автомобиль больше не мог бы продолжать движение по кривой и продолжил бы движение по прямой.

Автомобиль, движущийся по кривой, является примером движения в двух измерениях, тогда как когда он движется по прямой линии, его движение одномерно. В этом случае единственный эффект ускорения - это изменение скорости автомобиля.

Это ускорение называется тангенциальным ускорением . Это не только одномерное движение. Автомобиль, движущийся по кривой со скоростью 60 км / ч, мог одновременно разгоняться до 70 км / ч, пока ехал на нем. В этом случае водитель должен использовать и рулевое колесо, и педаль акселератора.

Если мы рассматриваем одномерное движение, среднее ускорение имеет геометрическую интерпретацию, аналогичную интерпретации средней скорости, как наклон секущей линии, которая пересекает кривую в точках P и Q графика зависимости скорости от времени.

Это можно увидеть на следующем рисунке:

Геометрическая интерпретация среднего ускорения. Источник: Источник: す じ に く シ チ ュ ー.

Как рассчитывается среднее ускорение

Давайте рассмотрим несколько примеров для расчета среднего ускорения в различных ситуациях:

I) В определенный момент времени мобильный телефон, движущийся по прямой, имеет скорость + 25 км / ч, а через 120 секунд - еще -10 км / ч. Какое было среднее ускорение?

Ответить

Поскольку движение одномерное, можно обойтись без векторных обозначений, и в этом случае:

v _o = +25 км / ч = +6,94 м / с

v _f = -10 км / ч = - 2,78 м / с

Δt = 120 с

Всякий раз, когда у вас есть упражнение со смешанными величинами, подобное этому, в котором есть часы и секунды, необходимо передать все значения в одни и те же единицы.

Поскольку это одномерное движение, без векторной записи.

II) Велосипедист едет на восток со скоростью 2,6 м / с, а через 5 минут едет на юг со скоростью 1,8 м / с. Найдите его среднее ускорение.

Ответить

Движение не одномерное, поэтому используются векторные обозначения. Единичные векторы i и j указывают направления вместе со следующим условным обозначением, упрощающим расчет:

• Север: + j
• Юг: - j
• Восток: + i
• Запад: - я

v ₂ = - 1,8 Дж м / с

v ₁ = + 2,6 I м / с

Δt = 5 минут = 300 секунд

v _f = v ₀ + at = gt (v ₀ = 0)

Где a = g = 9,8 м / с ²

Упражнение решено

Предмет упал с достаточной высоты. Найдите скорость через 1,25 секунды.

Ответить

v _o = 0, поскольку объект уронили, тогда:

v _f = gt = 9,8 x 1,25 м / с = 12,25 м / с, направленный вертикально к земле. (Вертикальное направление вниз принято за положительное).

По мере приближения объекта к земле его скорость увеличивается на 9,8 м / с за каждую прошедшую секунду. Масса объекта не учитывается. Два разных объекта, падающие с одной и той же высоты в одно и то же время, развивают одинаковую скорость при падении.

Ссылки

1. Джанколи, Д. Физика. Принципы с приложениями. Издание шестое. Прентис Холл. 21- 35.
2. Резник, Р. (1999). Физическая. Том 1. Издание третье на испанском языке. Мексика. Compañía Editor Continental SA de CV 20-34.
3. Сервей, Р., Джуэтт, Дж. (2008). Физика для науки и техники. Объем 1. 7 ^ма . Издание. Мексика. Учебные редакторы Cengage. 21-39.