mittlere skalare Beschleunigung ist eine physikalische Größe, die die Geschwindigkeitsänderung misst (ov) eines Mobiltelefons in einem bestimmten Zeitintervall (Δt). Die Beschleunigungseinheit im Internationalen Einheitensystem ist m/s².
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Das Wort steigen bedeutet, dass diese Größe, die mittlere skalare Beschleunigung, vollständig durch ihre Größe definiert ist und es nicht notwendig ist, eine Richtung und eine Richtung dafür anzugeben. Dies ist möglich, da die meisten Übungen zu diesem Thema eindimensionale Bewegungen beinhalten. Das Wort durchschnittlich, es zeigt wiederum an, dass die berechnete Beschleunigung einen Durchschnitt darstellt und nicht notwendigerweise der Beschleunigung zu jedem Zeitpunkt einer Bewegung entspricht.
Um die durchschnittliche skalare Beschleunigung eines Mobiltelefons zu berechnen, verwenden wir die folgende Gleichung:
Das – durchschnittliche Beschleunigung (m/s²)
ov – Geschwindigkeitsänderung (m/s)
t - Zeitintervalle)
In der obigen Gleichung bezieht sich Δv auf die Änderung des Geschwindigkeitsmoduls. Wir können diese Geschwindigkeitsvariation mit der folgenden Gleichheit berechnen: v = vF – v0. Das Zeitintervall Δt wird auf ähnliche Weise berechnet: t = tF – t0. Daher ist es möglich, die oben gezeigte Durchschnittsbeschleunigungsformel vollständiger umzuschreiben:
v – Endgeschwindigkeit
v0 – Endgeschwindigkeit
t – letzter Moment
t0 – Anfangsmoment
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Stündliche Funktion der Geschwindigkeit
Wenn ein Rover stetig beschleunigt, d. h. wenn sich seine Geschwindigkeit in gleichen Zeitintervallen gleichmäßig ändert, können wir Bestimmen Sie Ihre Endgeschwindigkeit (v) nach einem konstanten Beschleunigungszeitintervall (a) mit Ihrer stündlichen Geschwindigkeitsfunktion, Auschecken:
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Beschleunigte Bewegungsgrafiken
Die obige Gleichung zeigt, dass die Endgeschwindigkeit eines Rovers durch seine Anfangsgeschwindigkeit plus dem Produkt seiner Beschleunigung über die Zeit gegeben ist. Beachten Sie, dass die in der obigen Formel gezeigte Funktion eine Funktion ersten Grades ist, ähnlich einer Geradengleichung. Daher ist die Grafik von Position und Geschwindigkeit als Funktion der Zeit für beschleunigte (bei zunehmender Geschwindigkeit) und verzögerte (bei abnehmende Geschwindigkeit) Bewegungen wie folgt:
Bei beschleunigter Bewegung ist der Graph s(t) eine Parabel mit der Konkavität nach oben, während v(t) eine aufsteigende Gerade ist.
Bei verzögerter Bewegung ist der Graph s(t) eine Parabel mit der Konkavität nach unten, während v(t) eine absteigende Linie ist.
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BeschleunigungsteigenKonstante
Wenn die Beschleunigung eines Rovers konstant ist, nimmt seine Geschwindigkeit für gleiche Zeitintervalle gleichmäßig zu. Beispielsweise bedeutet eine Beschleunigung von 2 m/s², dass die Geschwindigkeit eines Rovers jede Sekunde um 2 m/s zunimmt. Die folgende Tabelle zeigt zwei Mobiles 1 und 2, die sich mit konstanter bzw. variabler Beschleunigung bewegen:
Mal) |
Mobil 1 Geschwindigkeit (m/s) |
Mobil 2 Geschwindigkeit (m/s) |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
3 |
2 |
4 |
5 |
3 |
6 |
6 |
Beachten Sie, dass die Geschwindigkeit von Handy 1 bei stetig zunimmt 2 m/s pro Sekunde. Daher beträgt seine durchschnittliche Beschleunigung 2 m/s², also sagen wir, seine Bewegung ist gleichmäßigSonstiges. Bei Rover 2 ändert sich die Geschwindigkeit jedoch nicht ständig. Zwischen zwei gleichen Zeitintervallen ändert sich seine Geschwindigkeit unterschiedlich, daher sagen wir, seine Bewegung ist Sonstiges.
Obwohl seine Bewegung variiert, entspricht seine durchschnittliche Beschleunigung der durchschnittlichen Beschleunigung von Handy 1. Beachten Sie die Berechnung:
Obwohl ihre durchschnittlichen Beschleunigungen gleich sind, bewegen sich die Körper 1 und 2 unterschiedlich
Es ist wichtig zu beachten, dass die durchschnittliche Beschleunigung nur die End- und Anfangsgeschwindigkeitsmodule über einen bestimmten Zeitraum berücksichtigt. Unabhängig davon, wie die Geschwindigkeit variiert, wird die durchschnittliche Beschleunigung nur durch die Differenz zwischen den Geschwindigkeitswerten am Anfang und am Ende der Bewegung bestimmt.
Wegberechnung mit konstanter Beschleunigung
Wenn wir die Verschiebung eines Rovers berechnen möchten, dessen Geschwindigkeit sich bei konstanter Beschleunigung ändert, können wir die folgenden Formeln verwenden:
Beachten Sie, dass die oben angegebene Formel verwendet werden kann, wenn wir wissen, wie lange ein Rover beschleunigt. Wenn wir keine Informationen über das Zeitintervall haben, in dem eine Bewegung stattgefunden hat, sollten wir die Torricelli-Gleichung:
sofortige skalare Beschleunigung
Im Gegensatz zur durchschnittlichen Beschleunigung bestimmt die Momentanbeschleunigung die Geschwindigkeitsänderung zu jedem Zeitpunkt einer Bewegung. Daher ist es erforderlich, dass das Zeitintervall so kurz wie möglich gewählt wird. Die folgende Formel liefert die Definition der momentanen skalaren Beschleunigung:
Der Hauptunterschied zwischen mittleren und Momentanbeschleunigungen liegt daher in der Zeitspanne: Die Momentanbeschleunigung wird für kleine Zeitspannen berechnet, die gegen Null tendieren.
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Mittlere skalare Beschleunigungsübungen
1) Die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs ändert sich im Laufe der Zeit, wie in der folgenden Tabelle gezeigt:
Geschwindigkeit (m/s) |
Mal) |
10 |
0 |
15 |
1 |
20 |
2 |
a) Berechnen Sie das Modul der durchschnittlichen Beschleunigung dieses Fahrzeugs zwischen den Zeitpunkten t = 0 s und t = 3,0 s.
b) Berechnen Sie die Strecke, die das Fahrzeug zwischen den Zeitpunkten t = 0 s und t = 3,0 s zurücklegt.
c) Bestimmen Sie die stündliche Funktion der Geschwindigkeit dieses Fahrzeugs.
Auflösung:
a) Um die durchschnittliche Beschleunigung des Fahrzeugs zu berechnen, verwenden wir die durchschnittliche Beschleunigungsformel. Uhr:
b) Berechnen wir die vom Fahrzeug zurückgelegte Strecke durch seine stündliche Positionsfunktion:
c) Die stündliche Funktion der Bewegung dieses Fahrzeugs kann bestimmt werden, wenn wir seine Anfangsgeschwindigkeit und seine Beschleunigung kennen. Uhr:
2) Ein Fahrer fährt sein Fahrzeug mit 30 m/s, wenn er ein Schild sieht, dass die Höchstgeschwindigkeit auf der Straße 20 m/s beträgt. Beim Treten der Bremse reduziert der Fahrer die Geschwindigkeit auf den angezeigten Wert und bewegt sich zwischen Beginn und Ende der Bremsung ca. 50 m zurück. Bestimmen Sie den Verzögerungsmodul, den die Bremsen des Fahrzeugs darauf gedruckt haben.
Auflösung:
Wir können die Verzögerung durch die Bremsen des Fahrzeugs mit der Torricelli-Gleichung berechnen, da uns nicht mitgeteilt wurde, in welchem Zeitintervall das Fahrzeug bremst:
Von mir. Rafael Helerbrock
