accelerare scalara medie este o mărime fizică care măsoară variația vitezei (ov) a unui telefon mobil într-un interval de timp dat (Δt). Unitatea de accelerație în sistemul internațional de unități este m / s².
Uitede asemenea: Introducere în studiul cinematicii
Cuvantul a urca denotă faptul că această cantitate, accelerația scalară medie, este complet definită prin magnitudinea sa și nu este necesar să se specifice o direcție și o direcție pentru aceasta. Acest lucru este posibil, deoarece majoritatea exercițiilor pe acest subiect implică mișcări unidimensionale. Cuvantul in medie, la rândul său, indică faptul că accelerația calculată reprezintă o medie și nu este neapărat egală cu accelerația în fiecare moment al unei mișcări.
Pentru a calcula accelerația scalară medie a unui telefon mobil, folosim următoarea ecuație:
- accelerare medie (m / s²)
ov - variația vitezei (m / s)
t - interval de timp
În ecuația de mai sus, Δv se referă la modificarea modulului de viteză. Putem calcula această variație de viteză folosind următoarea egalitate:
Δv = vF - v0. Intervalul de timp Δt este calculat într-un mod similar: Δt = tF - t0. Prin urmare, este posibil să rescrieți mai complet formula medie de accelerație prezentată mai sus:
v - viteza finală
v0 - viteza finală
t - momentul final
t0 - momentul inițial
Funcția orară a vitezei
Când un rover accelerează constant, adică când viteza acestuia se schimbă în mod egal pentru intervale de timp egale, putem determinați viteza finală (v) după un interval constant de timp de accelerație (a) folosind funcția de viteză orară, verifică:
Uitede asemenea:Cantități vectoriale și scalare
Grafică de mișcare accelerată
Ecuația de mai sus arată că viteza finală a unui rover este dată de viteza sa inițială plus produsul accelerării sale în timp. Rețineți că funcția prezentată în formula de mai sus este o funcție de gradul 1, similară cu o ecuație de linie dreaptă. Prin urmare, grafica de poziţie și viteză în funcție de timp, pentru mișcările accelerate (când viteza crește) și întârziate (când viteza scade) sunt următoarele:
În mișcare accelerată, graficul s (t) este o parabolă cu concavitatea orientată în sus, în timp ce v (t) este o linie dreaptă ascendentă.
În mișcarea întârziată, graficul s (t) este o parabolă cu concavitatea orientată în jos, în timp ce v (t) este o linie descendentă.
Uitede asemenea: Aflați despre grafică în mișcare uniform variată
Accelerarea urcaconstant
Când accelerația unui rover este constantă, viteza acestuia crește în mod egal, pentru intervale de timp egale. De exemplu, o accelerație de 2 m / s² indică faptul că viteza unui rover crește cu 2 m / s în fiecare secundă. Tabelul de mai jos prezintă două telefoane mobile, 1 și 2, care se deplasează, respectiv, cu o accelerație constantă și o accelerație variabilă:
Timp (uri) |
Mobil 1 viteză (m / s) |
Mobil 2 viteze (m / s) |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
3 |
2 |
4 |
5 |
3 |
6 |
6 |
Rețineți că viteza mobilului 1 crește constant la 2 m / s în fiecare secundă. Prin urmare, accelerația sa medie este de 2 m / s², deci spunem că mișcarea sa este uniformdiverse. Cu toate acestea, la rover 2 viteza nu se schimbă constant. Între două intervale de timp egale, viteza sa se schimbă diferit, așa că spunem că mișcarea sa este diverse.
Deși mișcarea sa este variată, accelerația medie este egală cu accelerația medie a telefonului mobil 1. Rețineți calculul:
Deși accelerațiile lor medii sunt aceleași, corpurile 1 și 2 se mișcă diferit
Este important de reținut că accelerația medie ține cont doar de modulele finale și inițiale de viteză, pe o anumită perioadă de timp. Indiferent de modul în care a variat viteza, accelerația medie va fi determinată doar de diferența dintre valorile vitezei la începutul și la sfârșitul mișcării.
Calculul deplasării cu accelerație constantă
Dacă vrem să calculăm deplasarea unui rover care are viteza modificată cu o accelerație constantă, putem folosi următoarele formule:
Rețineți că formula dată mai sus poate fi utilizată atunci când știm cât timp accelerează un rover. Dacă nu avem informații despre intervalul de timp în care a avut loc o mișcare, ar trebui să folosim Ecuația Torricelli:
accelerare scalară instantanee
Spre deosebire de accelerația medie, accelerația instantanee determină variația vitezei la fiecare moment al unei mișcări. Prin urmare, intervalul de timp ales trebuie să fie cât mai scurt posibil. Formula de mai jos oferă definiția accelerării scalare instantanee:
Prin urmare, diferența principală între accelerațiile medii și accelerările instantanee este intervalul de timp: accelerația instantanee este calculată pentru perioade mici de timp, care tind spre zero.
Uitede asemenea: Sfaturi pentru rezolvarea exercițiilor de cinematică
Exerciții de accelerație scalară medie
1) Viteza sa a fost modificată în timp, așa cum se arată în tabelul de mai jos:
Viteza (m / s) |
Timp (uri) |
10 |
0 |
15 |
1 |
20 |
2 |
a) Calculați modulul de accelerație medie a acestui vehicul între timpii t = 0 s și t = 3,0 s.
b) Calculați spațiul parcurs de vehicul între timpii t = 0 s și t = 3,0 s.
c) Determinați funcția orară a vitezei acestui vehicul.
Rezoluţie:
a) Pentru a calcula accelerația medie a vehiculului, vom folosi formula de accelerație medie. Ceas:
b) Să calculăm spațiul parcurs de vehicul prin funcția sa de poziție orară:
c) Funcția orară a mișcării acestui vehicul poate fi determinată, dacă îi cunoaștem viteza inițială și accelerația. Ceas:
2) Un șofer își conduce vehiculul la 30 m / s când vede un indicator care indică faptul că viteza maximă pe drum este de 20 m / s. La călcarea frânei, șoferul reduce viteza la valoarea indicată, deplasându-se cu aproximativ 50 m între începutul și sfârșitul frânării. Determinați modulul de decelerare pe care l-au imprimat frânele vehiculului.
Rezoluţie:
Putem calcula decelerarea produsă de frânele vehiculului folosind ecuația Torricelli, deoarece nu am fost informați în ce interval de timp frânează vehiculul:
De mine. Rafael Helerbrock
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aceleracao-escalar-media-instantanea.htm