střední skalární zrychlení je fyzikální veličina, která měří změnu rychlosti (ov) mobilního telefonu v daném časovém intervalu (Δt). Jednotka zrychlení v mezinárodním systému jednotek je m / s².
Dívej setaky: Úvod do studia kinematiky
Slovo šplhat označuje, že tato veličina, průměrné skalární zrychlení, je zcela definována svou velikostí a není nutné pro ni určovat směr a směr. To je možné, protože většina cvičení na toto téma zahrnuje jednorozměrné pohyby. Slovo průměrný, zase to znamená, že vypočítané zrychlení představuje průměr a nemusí se nutně rovnat zrychlení v každém okamžiku pohybu.
Pro výpočet průměrného skalárního zrychlení mobilu použijeme následující rovnici:
The - průměrné zrychlení (m / s²)
ov - změna rychlosti (m / s)
t - časový interval
Ve výše uvedené rovnici označuje Δv změnu modulu rychlosti. Tuto variaci rychlosti můžeme vypočítat pomocí následující rovnosti: Δv = vF - v0. Časový interval Δt se vypočítá podobným způsobem: Δt = tF - t0. Proto je možné výše uvedený vzorec průměrné akcelerace přepsat úplněji:
proti - konečná rychlost
proti0 - konečná rychlost
t - poslední okamžik
t0 - počáteční okamžik
Hodinová funkce rychlosti
Když rover plynule zrychluje, to znamená, když se jeho rychlost mění rovnoměrně ve stejných časových intervalech, můžeme určete svou konečnou rychlost (v) po časovém intervalu konstantního zrychlení (a) pomocí funkce hodinové rychlosti, Překontrolovat:
Dívej setaky:Vektorové a skalární veličiny
Grafika zrychleného pohybu
Výše uvedená rovnice ukazuje, že konečná rychlost roveru je dána jeho počáteční rychlostí plus součinem jeho zrychlení v čase. Všimněte si, že funkce zobrazená ve výše uvedeném vzorci je funkcí prvního stupně, podobná rovnici s přímkou. Proto je grafika pozice a rychlost jako funkce času jsou pohyby zrychlené (při zvýšení rychlosti) a zpožděné (při snížení rychlosti) následující:
Ve zrychleném pohybu je graf s (t) parabola s konkávností směřující nahoru, zatímco v (t) je vzestupná přímka.
Při zpožděném pohybu je graf s (t) parabola s konkávností směřující dolů, zatímco v (t) je sestupná čára.
Dívej setaky: Zjistěte více o rovnoměrně variabilní pohybové grafice
Akceleracešplhatkonstantní
Když je zrychlení roveru konstantní, jeho rychlost se zvyšuje rovnoměrně pro stejné časové intervaly. Například zrychlení 2 m / s² naznačuje, že rychlost roveru se každou sekundu zvyšuje o 2 m / s. Níže uvedená tabulka ukazuje dva mobily, 1 a 2, které se pohybují s konstantním zrychlením a variabilním zrychlením:
Čas |
Mobilní rychlost 1 (m / s) |
Mobilní rychlost 2 (m / s) |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
3 |
2 |
4 |
5 |
3 |
6 |
6 |
Pamatujte, že rychlost mobilního zařízení 1 se stabilně zvyšuje 2 m / s každou sekundu. Proto je jeho průměrné zrychlení 2 m / s², takže říkáme, že jeho pohyb je rovnoměrněsmíšený. V roveru 2 se však rychlost nemění neustále. Mezi dvěma stejnými časovými intervaly se jeho rychlost mění odlišně, takže říkáme jeho pohyb smíšený.
I když je jeho pohyb různý, jeho průměrné zrychlení se rovná průměrnému zrychlení mobilního 1. Všimněte si výpočtu:
I když jsou jejich průměrná zrychlení stejná, těla 1 a 2 se pohybují odlišně
Je důležité si uvědomit, že průměrné zrychlení bere v úvahu pouze konečný a počáteční modul rychlosti za určité časové období. Bez ohledu na to, jak se rychlost měnila, bude průměrné zrychlení určeno pouze rozdílem mezi hodnotami rychlosti na začátku a na konci pohybu.
Výpočet posunutí s konstantním zrychlením
Pokud chceme vypočítat posunutí roveru, u kterého se jeho rychlost změnila s konstantním zrychlením, můžeme použít následující vzorce:
Všimněte si, že výše uvedený vzorec lze použít, když víme, jak dlouho rover zrychluje. Pokud nemáme informace o časovém intervalu, ve kterém došlo k pohybu, měli bychom použít Torricelliho rovnice:
okamžité skalární zrychlení
Na rozdíl od průměrného zrychlení určuje okamžité zrychlení změnu rychlosti v každém okamžiku pohybu. Proto musí být zvolený časový interval co nejkratší. Vzorec níže poskytuje definici okamžitého skalárního zrychlení:
Proto je hlavním rozdílem mezi průměrnými a okamžitými zrychleními časové rozpětí: okamžité zrychlení se počítá pro malá časová rozpětí, která mají sklon k nule.
Dívej setaky: Tipy pro řešení kinematických cvičení
Cvičení středního skalárního zrychlení
1) Rychlost vozidla se časem mění, jak ukazuje následující tabulka:
Rychlost (m / s) |
Čas |
10 |
0 |
15 |
1 |
20 |
2 |
a) Vypočítejte modul průměrného zrychlení tohoto vozidla mezi časy t = 0 sa t = 3,0 s.
b) Vypočítejte prostor, který vozidlo projelo mezi časy t = 0 sa t = 3,0 s.
c) Určete hodinovou funkci rychlosti tohoto vozidla.
Řešení:
a) Pro výpočet průměrného zrychlení vozidla použijeme vzorec průměrného zrychlení. Hodinky:
b) Pojďme vypočítat prostor, který vozidlo ujedlo prostřednictvím funkce hodinové polohy:
c) Hodinovou funkci pohybu tohoto vozidla lze určit, pokud známe jeho počáteční rychlost a zrychlení. Hodinky:
2) Řidič jede se svým vozidlem rychlostí 30 m / s, když vidí značku označující, že maximální rychlost na silnici je 20 m / s. Při sešlápnutí brzdy řidič sníží rychlost na uvedenou hodnotu a pohybuje se asi 50 m mezi začátkem a koncem brzdění. Určete modul zpomalení, který na něm vytiskly brzdy vozidla.
Řešení:
Můžeme vypočítat zpomalení způsobené brzdami vozidla pomocí Torricelliho rovnice, protože jsme nebyli informováni, v jakém časovém intervalu vozidlo brzdí:
Podle mě. Rafael Helerbrock
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aceleracao-escalar-media-instantanea.htm
