средно скаларно ускорение е физическа величина, която измерва вариацията на скоростта (ов) на мобилен телефон в даден интервал от време (Δt). Единицата за ускорение в Международната система от единици е m / s².
Вижсъщо: Въведение в изучаването на кинематиката
Думата изкачвам се означава, че тази величина, средното скаларно ускорение, е напълно дефинирана от нейната величина и не е необходимо да се посочва посока и посока за него. Това е възможно, тъй като повечето упражнения по този въпрос включват едноизмерни движения. Думата средно аритметично, от своя страна това показва, че изчисленото ускорение представлява средно и не е непременно равно на ускорението във всеки момент на движение.
За да изчислим средното скаларно ускорение на мобилен телефон, използваме следното уравнение:
The - средно ускорение (m / s²)
ов - изменение на скоростта (m / s)
T - времеви интервал (и)
В горното уравнение Δv се отнася до промяната в модула на скоростта. Можем да изчислим това изменение на скоростта, като използваме следното равенство:
Δv = vF - v0. Времевият интервал Δt се изчислява по подобен начин: Δt = tF - T0. Следователно е възможно по-пълно да се пренапише показаната по-горе формула за средно ускорение:
v - крайна скорост
v0 - крайна скорост
T - последен момент
T0 - начален момент
Не спирайте сега... Има още след рекламата;)
Часова функция на скоростта
Когато роувър ускорява стабилно, тоест когато скоростта му се променя еднакво за равни интервали от време, можем определете крайната си скорост (v) след постоянен интервал от време за ускорение (a), като използвате функцията си за почасова скорост, Разгледайте:
Вижсъщо:Векторни и скаларни величини
Ускорена графика на движение
Горното уравнение показва, че крайната скорост на роувър се дава от първоначалната му скорост плюс произведението от ускорението му във времето. Имайте предвид, че функцията, показана във формулата по-горе, е функция от 1-ва степен, подобна на уравнение с права линия. Следователно графиките на позиция и скорост като функция от времето, за ускорени (когато скоростта се увеличава) и забавени (когато скоростта намалява) движения са както следва:
При ускорено движение графиката s (t) е парабола с вдлъбнатината нагоре, докато v (t) е възходяща права линия.
При забавено движение графиката s (t) е парабола с вдлъбнатината надолу, докато v (t) е низходяща линия.
Вижсъщо: Научете за равномерно разнообразни графики за движение
Ускорениеизкачвам сепостоянна
Когато ускорението на роувър е постоянно, скоростта му нараства еднакво за равни интервали от време. Например, ускорение от 2 m / s² показва, че скоростта на роувър се увеличава с 2 m / s всяка секунда. Таблицата по-долу показва два ровера, 1 и 2, които се движат съответно с постоянно ускорение и променливо ускорение:
Време (а) |
Мобилен 1 скорост (m / s) |
Мобилни 2 скорости (m / s) |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
3 |
2 |
4 |
5 |
3 |
6 |
6 |
Имайте предвид, че скоростта на мобилен телефон 1 нараства непрекъснато 2 m / s всяка секунда. Следователно средното му ускорение е 2 m / s², затова казваме, че движението му е равномерноразни. В роувър 2 обаче скоростта не се променя постоянно. Между два равни интервала от време скоростта му се променя по различен начин, затова казваме, че движението му е такова разни.
Въпреки че движението му е различно, средното му ускорение е равно на средното ускорение на мобилния 1. Обърнете внимание на изчислението:
Въпреки че средните им ускорения са еднакви, телата 1 и 2 се движат по различен начин
Важно е да се отбележи, че средното ускорение отчита само крайния и началния модули на скоростта за определен период от време. Независимо от това как варира скоростта, средното ускорение ще се определя само от разликата между стойностите на скоростта в началото и края на движението.
Изчисляване на изместване с постоянно ускорение
Ако искаме да изчислим денивелацията на роувър, чиято скорост се променя с постоянно ускорение, можем да използваме следните формули:
Обърнете внимание, че формулата, дадена по-горе, може да се използва, когато знаем колко дълго роувър се ускорява. Ако нямаме информация за интервала от време, през който е настъпило движение, трябва да използваме Торичели уравнение:
моментално скаларно ускорение
За разлика от средното ускорение, моментното ускорение определя вариацията в скоростта във всеки момент на движение. Следователно избраният интервал от време трябва да бъде възможно най-кратък. Формулата по-долу предоставя дефиницията на моментно скаларно ускорение:
Следователно основната разлика между средното и моментното ускорение е времевият обхват: моментното ускорение се изчислява за малки времеви интервали, които са склонни към нула.
Вижсъщо: Съвети за решаване на упражнения по кинематика
Упражнения за средно скаларно ускорение
1) Скоростта на превозното средство се променя с течение на времето, както е показано в таблицата по-долу:
Скорост (m / s) |
Време (а) |
10 |
0 |
15 |
1 |
20 |
2 |
а) Изчислете модула на средното ускорение на това превозно средство между времената t = 0 s и t = 3.0 s.
б) Изчислете пространството, изминато от превозното средство между времената t = 0 s и t = 3.0 s.
в) Определете почасовата функция на скоростта на това превозно средство.
Резолюция:
а) За да изчислим средното ускорение на превозното средство, ще използваме формулата за средно ускорение. Гледам:
б) Нека изчислим пространството, изминато от превозното средство чрез функцията му за почасова позиция:
в) Часовата функция на движението на това превозно средство може да бъде определена, ако знаем първоначалната му скорост и ускорението. Гледам:
2) Шофьор управлява автомобила си със скорост 30 m / s, когато види знак, указващ, че максималната скорост на пътя е 20 m / s. Когато стъпва на спирачката, водачът намалява скоростта до посочената стойност, като се движи около 50 м между началото и края на спирането. Определете модула на отрицателното ускорение, върху който са отпечатани спирачките на автомобила.
Резолюция:
Можем да изчислим отрицателното ускорение, произведено от спирачките на превозното средство, използвайки уравнението на Torricelli, тъй като не сме били информирани в кой интервал от време спира превозното средство:
От мен Рафаел Хелерброк
