medium skalaracceleration er en fysisk størrelse, der måler hastighedsvariationen (ov) af en mobil i et givet tidsinterval (At). Accelerationsenheden i det internationale enhedssystem er m / s².
Seogså: Introduktion til studiet af kinematik
Ordet klatre angiver, at denne størrelse, den gennemsnitlige skalaracceleration, er fuldstændigt defineret af dens størrelse, og det er ikke nødvendigt at specificere en retning og en retning for den. Dette er muligt, da de fleste øvelser om dette emne involverer endimensionelle bevægelser. Ordet gennemsnit, til gengæld angiver det, at den beregnede acceleration repræsenterer et gennemsnit og ikke nødvendigvis er lig med accelerationen på hvert øjeblik af en bevægelse.
For at beregne den gennemsnitlige skalaracceleration af en mobil bruger vi følgende ligning:
Det - gennemsnitlig acceleration (m / s²)
ov - hastighedsvariation (m / s)
t - tidsinterval (er)
I ligningen ovenfor henviser Av til ændringen i hastighedsmodul. Vi kan beregne denne hastighedsvariation ved hjælp af følgende ligestilling:
Δv = vF - v0. Tidsintervallet Δt beregnes på en lignende måde: Δt = tF - t0. Derfor er det muligt at omskrive den gennemsnitlige accelerationsformel vist ovenfor mere fuldstændigt:
v - endelig hastighed
v0 - endelig hastighed
t - sidste øjeblik
t0 - første øjeblik
Timefunktion af hastighed
Når en rover accelererer støt, det vil sige, når dens hastighed ændres ens i lige store tidsintervaller, kan vi bestem din endelige hastighed (v) efter et konstant accelerationsinterval (a) ved hjælp af din times hastighedsfunktion, tjek:
Seogså:Vektor- og skalarmængder
Accelereret bevægelsesgrafik
Ovenstående ligning viser, at den endelige hastighed for en rover er givet ved dens indledende hastighed plus produktet af dens acceleration over tid. Bemærk, at funktionen vist i formlen ovenfor er en 1.-graders funktion, der svarer til en ligelinie. Derfor er grafikken af position og hastighed som en funktion af tiden, for accelereret (når hastigheden stiger) og forsinket (når hastigheden falder) er som følger:
I accelereret bevægelse er grafen s (t) en parabel med konkaviteten vendt opad, mens v (t) er en stigende lige linje.
Ved forsinket bevægelse er grafen s (t) en parabel med konkaviteten nedad, mens v (t) er en faldende linje.
Seogså: Lær om jævnt varieret bevægelsesgrafik
Accelerationklatrekonstant
Når accelerationen af en rover er konstant, øges dens hastighed ens for lige tidsintervaller. For eksempel indikerer en acceleration på 2 m / s², at en rovers hastighed stiger med 2 m / s hvert sekund. Tabellen nedenfor viser to mobiltelefoner, 1 og 2, som bevæger sig henholdsvis med en konstant acceleration og en variabel acceleration:
Tid (er) |
Mobil 1 hastighed (m / s) |
Mobil 2 hastighed (m / s) |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
3 |
2 |
4 |
5 |
3 |
6 |
6 |
Bemærk, at hastigheden på mobil 1 stiger støt ved 2 m / s hvert sekund. Derfor er dens gennemsnitlige acceleration 2 m / s², så vi siger, at dens bevægelse er jævntdiverse. I rover 2 ændres hastigheden dog ikke konstant. Mellem to lige tidsintervaller ændres dens hastighed forskelligt, så vi siger, at dens bevægelse er diverse.
Selvom dens bevægelse er varieret, er dens gennemsnitlige acceleration lig med den gennemsnitlige acceleration af mobil 1. Bemærk beregningen:
Selvom deres gennemsnitlige accelerationer er de samme, bevæger organer 1 og 2 sig forskelligt
Det er vigtigt at bemærke, at den gennemsnitlige acceleration kun tager højde for de endelige og indledende hastighedsmoduler over en bestemt periode. Uanset hvordan hastigheden varierede, vil den gennemsnitlige acceleration kun blive bestemt af forskellen mellem hastighedsværdierne i starten og slutningen af bevægelsen.
Forskydningsberegning med konstant acceleration
Hvis vi vil beregne forskydningen af en rover, der har sin hastighed ændret med en konstant acceleration, kan vi bruge følgende formler:
Bemærk, at formlen ovenfor kan bruges, når vi ved, hvor længe en rover har accelereret. Hvis vi ikke har oplysninger om det tidsinterval, hvor en bevægelse opstod, skal vi bruge Torricelli ligning:
øjeblikkelig skalaracceleration
I modsætning til gennemsnitlig acceleration bestemmer øjeblikkelig acceleration variationen i hastighed på hvert øjeblik af en bevægelse. Derfor skal det valgte tidsinterval være så kort som muligt. Formlen nedenfor giver definitionen af øjeblikkelig skalaracceleration:
Derfor er den største forskel mellem gennemsnitlige og øjeblikkelige accelerationer tidsrummet: øjeblikkelig acceleration beregnes for små tidsrum, som har tendens til nul.
Seogså: Tips til løsning af kinematikøvelser
Medium skalar accelerationsøvelser
1) Et køretøj har ændret hastighed over tid som vist i nedenstående tabel:
Hastighed (m / s) |
Tid (er) |
10 |
0 |
15 |
1 |
20 |
2 |
a) Beregn modulet for køretøjets gennemsnitlige acceleration mellem tiderne t = 0 s og t = 3,0 s.
b) Beregn køretøjets plads mellem gange t = 0 s og t = 3,0 s.
c) Bestem timefunktionen for køretøjets hastighed.
Løsning:
a) For at beregne køretøjets gennemsnitlige acceleration bruger vi den gennemsnitlige accelerationsformel. Holde øje:
b) Lad os beregne køretøjets plads gennem timepositionsfunktionen:
c) Timefunktionen for dette køretøjs bevægelse kan bestemmes, hvis vi kender dets indledende hastighed og dets acceleration. Holde øje:
2) En chauffør kører sit køretøj ved 30 m / s, når han ser et skilt, der angiver, at den maksimale hastighed på vejen er 20 m / s. Når du træder på bremsen, reducerer føreren hastigheden til den angivne værdi og bevæger sig ca. 50 m mellem begyndelsen og slutningen af bremsningen. Bestem modulet for deceleration, som køretøjets bremser har trykt på det.
Løsning:
Vi kan beregne decelerationen produceret af køretøjets bremser ved hjælp af Torricelli-ligningen, da vi ikke blev informeret om, i hvilket tidsinterval køretøjet bremser:
Af mig Rafael Helerbrock
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aceleracao-escalar-media-instantanea.htm