gushelom.ru

Hur man beräknar acceleration

Acceleration är hastighetsvariationen för ett rörligt objekt. Om ett objekt rör sig med konstant hastighet, är det ingen acceleration - det senare inträffar endast när objektets hastighet ändras. Om hastighetsvariationen är konstant rör sig objektet med konstant acceleration. Accelerationen uttrycks i meter per sekunders kvadrat och beräknas baserat på den tid det tar ett objekt att byta från en hastighet till en annan i en given intervall eller baserat på en extern kraft som appliceras på studieobjektet.

Del 1

Beräkna genomsnittlig acceleration baserat på två referenshastigheter
1
Vi definierar ekvationen som beskriver den genomsnittliga accelerationen. Du kan beräkna den genomsnittliga accelerationen för ett objekt i ett givet tidsintervall baserat på dess ursprungliga och slutliga hastighet (dvs. det räckte räckhållet i en viss riktning i en given tid). För att göra detta måste du veta ekvationen som beskriver acceleration: a = Avv / At var till det är acceleration, öv det är variationen i hastighet e Dt Det är det tidsintervall inom vilket denna variation äger rum.
  • Mätningsenheten för acceleration är meter per sekund kvadrat eller m / s2.
  • Acceleration är en vektor kvantitet, den har en intensitet och en riktning. Intensiteten är lika med hur mycket acceleration som imponeras på ett objekt, medan riktningen är den riktning i vilken den rör sig. Om ett objekt saktar ner kommer vi att få ett negativt värde av accelerationen.
  • 2
    Förstå betydelsen av de involverade variablerna. Du kan definiera variablerna öv och Dt på följande sätt: Δv = vf - vden och Δt = tf - tden, var vf representerar sluthastigheten, vden det är initialhastigheten, tf det är sista tiden e tden det är den första tiden.
  • Eftersom accelerationen har en riktning är det viktigt att initialhastigheten alltid subtraheras från sluthastigheten. Genom att reversera operationsvillkoren skulle accelerationsriktningen vara felaktig.
  • Om inte annat anges, börjar starttiden alltid från 0 sekunder.
  • 3
    Använd formeln för att beräkna acceleration. Först skriv ner accelerationsberäkningsekvationen och alla värden för de kända variablerna. Ekvationen är som följer a = Av / At = (vf - vden) / (Tf - tden). Subtrahera initialhastigheten från den sista, dividerar sedan resultatet med det aktuella intervallet. Slutresultatet representerar den genomsnittliga accelerationen över tiden.
  • Om sluthastigheten är lägre än initialhastigheten kommer vi att få ett värde av negativ acceleration, en signal som indikerar att objektet i fråga saktar sin rörelse.
  • Exempel 1. En racerbil accelererar stadigt från en hastighet av 18,5 m / s till 46,1 m / s om 2,47 sekunder. Vad är den genomsnittliga accelerationen?
  • Notera ekvationen för beräkning av accelerationen: a = Av / At = (vf - vden) / (Tf - tden).
  • Definiera de kända variablerna: vf = 46,1 m / s, vden = 18,5 m / s, tf = 2,47 s, tden = 0 s.
  • Ersätt värdena och utför beräkningarna: till = (46,1 - 18,5) / 2,47 = 11,17 m / s2.
  • Exempel 2. En motorcyklist reser med en hastighet av 22,4 m / s. I 2,55 s stoppas det helt. Beräkna sin retardation.
  • Notera ekvationen för beräkning av accelerationen: a = Av / At = (vf - vden) / (Tf - tden).
  • Definiera de kända variablerna: vf = 0 m / s, vden = 22,4 m / s, tf = 2,55 s, tden = 0 s.
  • Ersätt värdena och utför beräkningarna: till = (0-22,4) / 2,55 = -8,78 m / s2.

    • Del 2

    Beräkna genomsnittlig acceleration baserat på en kraft
    1
    Definiera Newtons andra lag om rörelse. Denna princip säger att när krafterna som utövas på ett objekt inte längre är balanserade, är den senare föremål för acceleration. Intensiteten av accelerationen beror på den netto kraft som appliceras på objektet och dess massa. Baserat på denna princip kan acceleration beräknas när intensiteten hos kraften som appliceras på objektet i fråga och dess massa är känt.
    • Newtons lag representeras av följande ekvation: Fnet = m * a, var Fnet det är den totala kraften som verkar på objektet, m det är massan av objektet som studerats och till Det är den resulterande accelerationen.
    • Vid användning av denna ekvation måste mätsystemet användas som måttenhet. För att uttrycka massan använder vi kilo (kg), för att uttrycka styrkan vi använder newton (N) och för att beskriva accelerationen vi använder meter per sekund kvadrat (m / s)2).
  • 2
    Hitta massan av objektet ifråga. För att hitta denna information kan du helt enkelt väga den med en skala och uttrycka resultatet i gram. Om du studerar ett mycket stort objekt, kommer du sannolikt att lita på en referenskälla för att få denna data. Massan av mycket stora föremål uttrycks normalt i kilogram (kg).
  • För att använda ekvationen som anges i den här guiden måste vi konvertera massvärdet i kilogram. Om massvärdet uttrycks i gram, dela det helt enkelt med 1000 för att få ekvivalentvärdet i kilogram.
  • 3
    Beräknar nettoeffekten som verkar på objektet. Nettoeffekten är intensiteten hos den obalanserade kraften som verkar på föremålet i fråga. I närvaro av två motsatta krafter, varav den ena är större än den andra, har vi en netto kraft som har samma riktning som den mer intensiva. Acceleration uppstår när en obalanserad kraft verkar på ett föremål som orsakar att det varierar i hastighet i själva kraftens riktning.
  • Exempel: Låt oss anta att du och din storebror leker krig. Du drar repet till vänster med en kraft på 5 newtons, medan din bror drar den mot dig med en kraft på 7 newtons. Netto kraft som appliceras på repet är därför 2 newtons till höger, det vill säga den riktning där du drar din bror.
  • För att kunna förstå måttenheterna, vet att 1 newton (N) är lika med 1 kilo meter per sekund kvadrat (kg-m / s)2).
  • 4
    Ställ in den ursprungliga ekvationen "F = ma" för att beräkna accelerationen. För att göra detta, dela båda medlemmarna i massa och få sedan följande formel: "a = F / m". För att beräkna acceleration, dela bara kraften i massan av objektet som är föremål för det.
  • Kraften är direkt proportionell mot accelerationen - det vill säga en större kraft ger ökad acceleration.
  • Tvärtom är massan omvänd proportionell mot accelerationen, därför när massan ökar minskar accelerationen.
  • 5
    Använd formeln för att beräkna acceleration. Vi har visat att accelerationen är lika med nettoeffekten som verkar på ett objekt dividerat med dess massa. När du väl har identifierat värdena för variablerna i spel, utför du bara beräkningarna.
  • Exempel: en kraft på 10 newton fungerar likformigt på ett föremål med en massa av 2 kg. Vad är accelerationen av objektet?
  • a = F / m = 10/2 = 5 m / s2

    • Del 3

    Kontrollera din kunskap
    1
    Accelerationsriktning. I fysiken sammanfaller inte begreppet acceleration med det vi använder i vardagen. Acceleration har en riktning som normalt visas upp och till höger, om det är positivt eller nedåt och till vänster om det är negativt. Baserat på följande diagram, kontrollera om lösningen på ditt problem är korrekt:
    BilbeteendeHur varierar hastigheten?Accelerationsriktning
    Piloten kör åt höger (+) genom att trycka på gaspedalen+ → ++ (avsevärd ökning)positiv
    Piloten kör till (+) genom att trycka på bromspedalen++ → + (minskad ökning)negativ
    Piloten kör till vänster (-) genom att trycka på gaspedalen- → - (avsevärd minskning)negativ
    Piloten kör åt vänster (-) genom att trycka på bromspedalen-- → - (minskad minskning)positiv
    Piloten kör med konstant fartingen variationaccelerationen är 0
    1
    Riktstyrka. Kraften alstrar en acceleration endast i hans riktning. Vissa problem kan försöka vilseleda dig genom att ge dig icke relevanta uppgifter för att hitta lösningen.
    • Exempel: En modell av en leksaksbåt med en massa på 10 kg accelererar norrut till 2 m / s2. Vinden blåser från väst och utövar en kraft på 100 newtons på båten. Vad är båtens nya acceleration i norr?
    • Lösning: Eftersom vindkraften är vinkelrät mot rörelsen har den ingen inverkan på föremålet. Båten fortsätter sedan att accelerera norrut till 2 m / s2.
  • 2
    Netto styrka. Om fler krafter arbetar på objektet i fråga, innan du kan beräkna accelerationen, måste du kombinera dem korrekt för att beräkna nettoeffekten som verkar på objektet. I ett tvådimensionellt utrymme måste du agera så här:
  • Exempel: Luca drar en 400 kg behållare till höger genom att applicera en kraft på 150 newtons. Giorgio, placerad på vänster om behållaren, pressar honom med en kraft på 200 newtons. Vinden blåser från vänster och utövar en kraft på 10 newtoner. Vad är accelerationen av behållaren?
  • Lösning: Detta problem använder ord för att försöka förvirra dina idéer. Rita ett diagram över alla krafter i spel: en till höger om 150 Newton (utövad av Luke), en andra till höger om 200 Newton (utövad av Giorgio) och slutligen den sista av 10 Newtoner till vänster. Antag att den riktning som behållaren rör sig i riktning mot höger, Netto kraft kommer att vara 150 + 200 - 10 = 340 newtons. Accelerationen kommer därför att vara lika med: a = F / m = 340 newton / 400 kg = 0,85 m / s2.
    • Dela på sociala nätverk:

    Relaterade
    Hur man beräknar arbetetHur man beräknar arbetet
    Hur man beräknar kinetisk energiHur man beräknar kinetisk energi
    Hur man beräknar vridmomentetHur man beräknar vridmomentet
    Hur man beräknar styrkaHur man beräknar styrka
    Hur man beräknar den normala kraftenHur man beräknar den normala kraften
    Hur man beräknar tyngdkraftenHur man beräknar tyngdkraften
    Hur man beräknar spänning i fysikHur man beräknar spänning i fysik
    Hur man beräknar snabb hastighetHur man beräknar snabb hastighet
    Hur man beräknar ett objekts genomsnittliga och momentant hastighetHur man beräknar ett objekts genomsnittliga och momentant hastighet
    Hur man beräknar den genomsnittliga vektorns hastighetHur man beräknar den genomsnittliga vektorns hastighet
    » » Hur man beräknar acceleration

    © 2011—2021 gushelom.ru