Cum se calculează accelerația

Accelerația este rata de variație a vitezei unui obiect atunci când acesta se mișcă. Dacă un obiect menține o viteză constantă, acesta nu va accelera. Accelerația se produce numai atunci când viteza se schimbă. Dacă variază cu o rată constantă, obiectul se va mișca cu o accelerație constantă. Puteți calcula rata de accelerare, care se măsoară în metri pe secundă la pătrat, în funcție de timpul necesar pentru a trece de la o viteză la alta sau de la o forță aplicată obiectului.

conținut

Pași
Metoda 1calculați accelerația medie de la două viteze
Metoda 2calculați accelerația de la o forță
Metoda 3verificați ce ați înțeles
Video

pași

Metoda 1
Calculați accelerația medie de la două viteze

Imaginea intitulată Calculate Acceleration Step 1

Definiți ecuația pentru a găsi accelerația medie. Puteți calcula accelerația medie a unui obiect într-un interval de timp dat, pe baza vitezei sale (viteza cu care se deplasează într-o anumită direcție) înainte și după. Pentru aceasta trebuie să cunoașteți ecuația de accelerare: a = Δv / Δt unde a este accelerarea, Δv este variația vitezei și Δt este momentul în care apare variația menționată.
Unitatea de accelerare este de metri pe secundă pătrat sau m / s.
Accelerația este o cantitate vectorică, ceea ce înseamnă că are o magnitudine și o direcție. Mărimea este suma totală a accelerației, în timp ce direcția este orientarea cu care se mișcă obiectul. În cazul în care încetinește, accelerarea va fi negativă.

Imaginea intitulată Calculate Acceleration Step 3

Utilizați formula pentru a găsi accelerația. Mai întâi scrieți ecuația și toate variabilele date. Ecuația este următoarea: a = Δv / Δt = (v_F - v_eu) / (t_F - T_eu). Scădeți viteza inițială a finalei și apoi împărțiți rezultatul între intervalul de timp. Rezultatul final va fi accelerarea dvs. medie în acest moment.

Dacă viteza finală este mai mică decât viteza inițială, accelerația va fi o valoare negativă sau rata la care un obiect scade în viteză.

Exemplul 1: Un automobil de curse accelerează într-un ritm constant de la 18,5 m / s la 46,1 m / s în 2,47 secunde. Care este accelerația dvs. medie?

Scrieți ecuația: a = Δv / Δt = (v_F - v_eu) / (t_F - T_eu)

Definiți variabilele: v_F = 46,1 m / s, v_eu = 18,5 m / s, T_F = 2,47 s, T_eu = 0 s.

rezolvă: a = (46,1 - 18,5) / 2,47 = 11,17 metri / secundă.

Exemplul 2: Un motociclist care călătorește la 22,4 m / s se oprește în 2,55 s după frânare. Găsiți decelerația dvs.

Scrieți ecuația: a = Δv / Δt = (v_F - v_eu) / (t_F - T_eu)

Definiți variabilele: v_F = 0 m / s, v_eu = 22,4 m / s, T_F = 2,55 s, T_eu = 0 s.

rezolvă: a = (0 - 22,4) / 2,55 = -8,78 metri / secundă.

Metoda 2
Calculați accelerația de la o forță

Imaginea intitulată Calculate Acceleration Step 5

Găsiți masa obiectului. Pentru a găsi masa unui obiect, pur și simplu puneți-l pe o scală și îl veți exprima în grame. Dacă obiectul dvs. este foarte mare, va trebui să găsiți o referință care vă oferă masa. Este probabil ca în acest caz masa să fie în kilograme (kg).

Pentru această ecuație, exprimă masa în kilograme. Dacă este exprimată în grame, divideți-o cu 1000 pentru ao converti.

Imaginea intitulată Calculate Acceleration Step 7

Rearanjați ecuația F = ma pentru a găsi accelerația. Pentru a face acest lucru, puteți modifica această formulă împărțind ambele părți între masă - astfel încât a = F / m. Pentru a găsi accelerația, trebuie doar să împărțiți forța între masa obiectului de accelerare.

Forța este direct proporțională cu accelerația, ceea ce înseamnă că o forță mai mare va determina o accelerație și mai mare.

Masa este indirect proporțională cu accelerația, ceea ce înseamnă că, cu o masă mai mare, accelerația va scădea.

Imaginea intitulată Calculate Acceleration Step 8

Utilizați formula pentru a găsi accelerația. Aceasta este egală cu forța netă care acționează asupra unui obiect împărțit la masa sa. Odată ce ați stabilit valorile variabilelor dvs., rezolvați o diviziune simplă pentru a găsi accelerația obiectului.

De exemplu, o forță de 10 newtoni acționează uniform pe o masă de 2 kilograme. Care este accelerarea obiectului?

a = F / m = 10/2 = 5 m / s

Metoda 3
Verificați ce ați înțeles

Direcția de accelerare. Conceptul de accelerare în fizică nu este întotdeauna același cu ceea ce am folosi în fiecare zi. Fiecare accelerare are o adresă care este exprimată în mod normal într-un număr pozitiv dacă este spre DREAPTA sau UP și negativă dacă este spre stânga sau spre dreapta. Vedeți dacă răspunsul dvs. are sens pe baza acestei defalcări:

Comportamentul mașinii	Cum se schimbă viteza?	Direcția de accelerare
Șoferul merge spre dreapta (+) apasă pe pedala de accelerație.	+ → ++ (mai pozitiv)	pozitiv
Șoferul merge spre dreapta (+) apasă frâna.	++ → + (mai puțin pozitiv)	negativ
Șoferul merge în stânga (-) apasă pe pedala de accelerație.	- → - (mai negativ)	negativ
Șoferul merge în stânga (-) apasă frâna.	-- → - (mai puțin negativ)	pozitiv
Șoferul merge cu o viteză constantă.	rămâne aceeași	accelerația este zero

Imaginea intitulată Calculate Acceleration Step 10

Direcția forței. Amintiți-vă că o forță produce doar o accelerație în direcția forței. Unele probleme vă pot păcăli cu valori irelevante.

Problema de exemplu: o barcă de jucărie cu o greutate de 10 kg accelerează spre nord la 2 m / s. Un vânt care suflă spre est exercită o forță de 100 newtoni pe navă. Care este noua dvs. accelerare la nord?

Soluție: deoarece forța este perpendiculară pe direcția mișcării, nu produce nici un efect asupra mișcării în direcția respectivă. Barca continuă să accelereze spre nord la 2 m / s.

Calculate_Acceleration_Step_11_Version_3-es.jpg" class ="imagine lightbox">

Imaginea intitulată Calculate_Acceleration_Step_11

Forța netă. Dacă mai mult de o forță acționează asupra unui obiect, combinați-le într-o forță netă înainte de a calcula accelerația. Dacă aveți o problemă în două dimensiuni, aceasta va fi similară cu cea pe care o prezentăm:

Problema exemplului: aprilie trage un container de 400 kg spre dreapta cu o forță de 150 newtoni. Bob este în partea stângă a concurentului, împingându-l cu o forță de 200 newtoni. Un vânt care suflă spre stânga exercită o forță de 10 newtoni. Care este accelerarea recipientului?

Soluție: această problemă utilizează o limbă înșelătoare pentru a vă deruta. Desenați o diagramă și veți vedea că forțele sunt de 150 newtoni la dreapta, 200 newtoni la dreapta și 10 newtons spre stânga. În cazul în care "dreapta" este direcția pozitivă, forța netă este de 150 + 200 - 10 = 340 newtoni. Accelerație = F / m = 340 newtoni / 400 kg = 0,85 m / s.