Kiihtyvyys: mikä se on, tyypit, esimerkit ja harjoitukset

Kiihtyvyys on vektorifysikaalinen määrä ja sen yksikkö on m / s². Kiihtyvyys mittaa nopeus suhteessa aikaan. Siksi voimme sanoa, että kiihtyvyys on muutosnopeus ajan myötä matkapuhelimen nopeus.

Kiihtyvyyden tyypit

Kiihtyvyys johtuu nollasta poikkeavan nettovoiman soveltamisesta kohdan mukaisesti Newtonin toinen laki. Siten on olemassa useita tilanteita, joissa kiihtyvyydet syntyvät erilaisista voimista. Katso joitain niistä:

Keskisuuntainen kiihtyvyys: Kun runko kuvaa pyöreää tai kaarevaa liikerataa, sanomme sen olevan kiihtyvyys keskipisteessä. Tämä kiihtyvyys syntyy, kun voimaa kohdistetaan kohtisuoraan kehon nopeuteen. Saat lisätietoja napsauttamalla täällä.
Gravitaatiokiihtyvyys: Tämän tyyppinen kiihtyvyys johtuu massojen välisestä vetovoimasta. Massiiviset elimet, kuten planeetat ja tähdet, tuottavat suuria painovoimakenttiä ympärillään houkuttelemalla kaikkia heidän läheisyydessään olevia kappaleita. Saat lisätietoja napsauttamalla täällä.
Kiihtyvyystangentiaalinen: Kiihtyvyyden komponentti on samassa suunnassa kuin pyörivän liikkeen suorittavan matkaviestimen lineaarinen nopeus. Tämä kiihtyvyys vaikuttaa kehon nopeuden muutokseen.
instagram story viewer
Kiihtyvyyssisäänkuormat: Sähkövarauksiin ja -virtoihin kohdistuu sähkömagneettisen voiman tuottamia kiihtyvyyksiä, joita kuvaavat Coulombin lait ja magneettisen voiman laki.

Katso myös:Kinematiikan harjoitusten ratkaiseminen

Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)

Keskimääräinen ja hetkellinen skalaarikiihtyvyys

Vaikka kiihtyvyys on a suuruusvektori, harjoituksissa esiintyy suuri määrä ongelmatilanteita, jotka esittävät yksidimensionaalisia liikkeitä, toisin sanoen ne tapahtuvat pitkin ainoa suunta avaruudesta. Näissä tapauksissa ei ole välttämätöntä ottaa huomioon kaikkia vektoritoimintoja kiihtyvyyden laskemiseksi, voimme pitää sitä skalaarina (lukuna). Keskimääräinen kiihtyvyys on nopeuden ajallinen vaihtelu nollasta poikkeavilla aikaväleillä. Kaava keskimääräinen skalaarikiihtyvyys näkyy seuraavassa kuvassa:

- keskimääräinen kiihtyvyys

ov - nopeuden vaihtelu

t - aikaväli

Hetkellinen kiihtyvyys puolestaan lasketaan samalla tavalla kuin keskimääräinen kiihtyvyys, mutta nopeusmittausten välinen aikaväli on paljon pienempi. Sanomme, että aika t yleensä nolla. Tarkista kaava, jota käytetään hetkellisen kiihtyvyyden laskemiseen:

Kiihtyvyyskaava

Kiihtyvyyskaavan käyttö on hyvin helppoa: se määräytyy nopeuden vaihtelun (ov) jaettuna aikavälillä (t), Tarkista:

- keskimääräinen kiihtyvyys

t -aikaväli

v_F - lopullinen nopeus

v_i - alkunopeus

Juuri esitetyssä kaavassa v ja v₀ ovat vastaavasti nopeusLopullinen ja nopeusalkukirjain matkapuhelimen mitattuna m / s (metriä sekunnissa). Jo t ja t₀ ne ovat hetkiäsisäänaikaalkukirjain ja aikaLopullinen.

Kiihdytysyksikkö

Kansainvälisen yksikköjärjestelmän (I.I.) mukaan kiihtyvyyden mittayksikkö on metriä sekunnissa sekunnissatai yksinkertaisesti m / s² (joka voidaan kirjoittaa myös nimellä m.s^-2). Katso joitain esimerkkejä ymmärtääksesi paremmin kiihdytysmäärän mittayksikköä:

Ajoneuvon, joka oli levossa ja aloittaa liikkeen kiihtyvyydellä 2 m / s², nopeutta lisätään 2 m / s jokaisen sekunnin aikana.
Matkapuhelimen, joka alkaa jarruttaa nopeudella 3 m / s², nopeus laskee 3 m / s sekunnissa.

Liiketyypit kiihtyvyyden mukaan

On joitain liikeluokituksia, jotka liittyvät kuljettajan kiihtyvyysmoduuliin. Katso tärkeimmät:

Nopeutettu liike: Kun kehon nopeus kasvaa joka sekunti sanomme, että liikkeesi kiihtyy. Kiihtyvyys tämän tyyppisessä liikkeessä on positiivinen.
Liikehidastunut: Tämän tyyppisessä liikkeessä matkapuhelimen nopeus vähenee joka sekunti, siksi sanomme, että liike on hidastunut. Kun matkapuhelimen nopeus laskee, sen kiihtyvyys on negatiivinen.
tasaisesti vaihteleva liike: Kun matkapuhelimen kiihtyvyys on vakio, sanomme sen liikkeen olevan tasaisesti vaihtelevia. Jos nopeutesi kasvaa tasaisesti, liike sanotaan kiihdytetään tasaisesti, jos nopeutesi vähenee tasaisesti, sitä kutsutaan a viivästyy tasaisesti.
yhtenäinen liike: O yhtenäinen liike tunnettu siitä, että kiihtyvyyttä ei näytetä. Tämän tyyppisessä liikkeessä nopeus on vakio ja kiihtyvyys on tyhjä.

Katso myös: Katso nopeutetun liikkeen grafiikka

ratkaisi harjoituksia

(Kysymys 1) Sprintin aikana gepardi voi saavuttaa nopeuden 104 km / h noin 9,6 sekunnin aikavälillä. Määritä tämän eläimen keskimääräinen kiihtyvyys sprintin aikana.

Resoluutio

Gepardin keskimääräisen kiihtyvyyden laskemiseksi käytämme keskimääräisen kiihtyvyyden kaavaa. Lisäksi meidän on muunnettava nopeus km / h: sta m / s:

Jakamalla lopullinen nopeus 104 km / h kertoimella 3,6, lopullinen nopeus on 28,9 m / s. Soveltamalla edellisen kaavan tietoja meillä on seuraava laskenta:

Löydetty tulos osoittaa, että gepardin nopeus muuttuu 3 m / s sekunnissa.

(Kysymys 2) Määritä sen kuljettajan lopullinen nopeus, joka käynnistää 8 sekuntia kestävän jarrutusprosessin tasaisella hidastuvuudella 2,5 m / s², tietäen, että kuljettajan alkuperäinen nopeus oli 20 m / s.

Resoluutio:

Harjoituksen ratkaisemiseksi on välttämätöntä hyväksyä kiihtyvyysmerkki negatiiviseksi, koska lausunnossa kuvattu liike viivästyy. Tällöin meidän on ratkaistava seuraava laskelma: