середнє скалярне прискорення - це фізична величина, яка вимірює зміну швидкості (ов) мобільного в заданий інтервал часу (Δt). Одиниця прискорення в Міжнародній системі одиниць становить м / с².
Дивисьтакож: Вступ до вивчення кінематики
Слово підйом позначає, що ця величина, середнє скалярне прискорення, повністю визначається своєю величиною, і для неї не потрібно вказувати напрямок та напрямок. Це можливо, оскільки більшість вправ на цю тему передбачають одновимірні рухи. Слово в середньому, в свою чергу, це вказує на те, що розраховане прискорення являє собою середнє значення і не обов'язково дорівнює прискоренню в кожен момент руху.
Для розрахунку середнього скалярного прискорення мобільного ми використовуємо таке рівняння:
- середнє прискорення (м / с²)
ов - зміна швидкості (м / с)
т - інтервал часу (с)
У наведеному вище рівнянні Δv відноситься до зміни модуля швидкості. Ми можемо обчислити цю варіацію швидкості, використовуючи наступну рівність: Δv = vF - т0. Часовий інтервал Δt обчислюється аналогічним чином:
Δt = tF - т0. Отже, можна більш повно переписати наведену вище формулу середнього прискорення:
v - кінцева швидкість
v0 - кінцева швидкість
т - заключний момент
т0 - початковий момент
Погодинна функція швидкості
Коли ровер постійно розганяється, тобто коли його швидкість однаково змінюється за рівні інтервали часу, ми можемо визначити свою кінцеву швидкість (v) після постійного інтервалу часу прискорення (a), використовуючи вашу годинну функцію швидкості, перевіряти:
Дивисьтакож:Векторні та скалярні величини
Графіка прискореного руху
Наведене вище рівняння показує, що кінцева швидкість ровера задається його початковою швидкістю плюс добутком його прискорення з часом. Зверніть увагу, що функція, показана у формулі вище, є функцією 1-го ступеня, подібно до рівняння прямої лінії. Тому графіка положення і швидкість у залежності від часу для прискорених (при збільшенні швидкості) та відкладених (при зменшенні швидкості) рухів виглядають так:
У прискореному русі графік s (t) є параболою з увігнутістю, спрямованою вгору, тоді як v (t) - висхідна пряма лінія.
При уповільненому русі графік s (t) є параболою з увігнутістю вниз, а v (t) - спадною лінією.
Дивисьтакож: Дізнайтеся про рівномірно різноманітну графіку руху
Прискоренняпідйомпостійний
Коли прискорення ровера постійне, його швидкість зростає однаково, за рівні інтервали часу. Наприклад, прискорення 2 м / с² вказує на те, що швидкість ровера зростає на 2 м / с щосекунди. У таблиці нижче наведені два мобільні пристрої, 1 та 2, які рухаються відповідно з постійним та змінним прискоренням:
Час |
Мобільний 1 швидкість (м / с) |
Мобільний 2 швидкості (м / с) |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
3 |
2 |
4 |
5 |
3 |
6 |
6 |
Зверніть увагу, що швидкість мобільного 1 стабільно зростає на 2 м / с щосекунди. Отже, його середнє прискорення становить 2 м / с², тому ми говоримо, що його рух є рівномірнорізне. Однак у ровера 2 швидкість не змінюється постійно. Між двома рівними інтервалами часу його швидкість змінюється по-різному, тому ми говоримо, що його рух є різне.
Хоча його рух різноманітний, його середнє прискорення дорівнює середньому прискоренню мобільного 1. Зверніть увагу на розрахунок:
Хоча їх середні прискорення однакові, тіла 1 і 2 рухаються по-різному
Важливо зазначити, що середнє прискорення враховує лише кінцевий та початковий модулі швидкості за певний проміжок часу. Незалежно від того, як змінювалась швидкість, середнє прискорення визначатиметься лише різницею між значеннями швидкості на початку та в кінці руху.
Розрахунок переміщення з постійним прискоренням
Якщо ми хочемо розрахувати водотоннажність ровера, швидкість якого змінюється з постійним прискоренням, ми можемо використовувати наступні формули:
Зверніть увагу, що формулу, наведену вище, можна використовувати, коли ми знаємо, як довго ровер прискорюється. Якщо ми не маємо інформації про тимчасовий інтервал, протягом якого відбувся рух, ми повинні використовувати Рівняння Торрічеллі:
миттєве скалярне прискорення
На відміну від середнього прискорення, миттєве прискорення визначає зміну швидкості в кожен момент руху. Тому обраний інтервал часу повинен бути якомога коротшим. Формула нижче надає визначення миттєвого скалярного прискорення:
Тому основною відмінністю між середнім та миттєвим прискореннями є проміжок часу: миттєве прискорення обчислюється для малих проміжків часу, які прагнуть до нуля.
Дивисьтакож: Поради з розв’язання вправ з кінематики
Вправи середнього скалярного прискорення
1) Швидкість руху автомобіля змінюється з часом, як показано в таблиці нижче:
Швидкість (м / с) |
Час |
10 |
0 |
15 |
1 |
20 |
2 |
а) Обчисліть модуль середнього прискорення цього транспортного засобу між часами t = 0 с і t = 3,0 с.
б) Обчисліть простір, пройдений транспортним засобом між часами t = 0 с і t = 3,0 с.
в) Визначити погодинну функцію швидкості цього транспортного засобу.
Дозвіл:
а) Для обчислення середнього прискорення транспортного засобу ми будемо використовувати формулу середнього прискорення. Дивитися:
б) Обчислимо простір, пройдений транспортним засобом через його годинну функцію положення:
в) Годинну функцію руху цього транспортного засобу можна визначити, якщо ми знаємо його початкову швидкість та його прискорення. Дивитися:
2) Водій керує своїм транспортним засобом зі швидкістю 30 м / с, коли бачить знак, що вказує на те, що максимальна швидкість на дорозі становить 20 м / с. Наступаючи на гальмо, водій зменшує швидкість до вказаного значення, рухаючись приблизно 50 м між початком та кінцем гальмування. Визначте модуль уповільнення, який на ньому надрукували гальма транспортного засобу.
Дозвіл:
Ми можемо розрахувати уповільнення, спричинене гальмами автомобіля, використовуючи рівняння Торрічеллі, оскільки нам не повідомляли, в якому часовому інтервалі гальмує транспортний засіб:
Мені Рафаель Хелерброк
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aceleracao-escalar-media-instantanea.htm