Indhold

• Steps

Acceleration repræsenterer ændringshastigheden i hastigheden af ​​et objekt, når det bevæger sig. Hvis hastigheden af ​​et objekt forbliver konstant, betyder det, at det ikke accelererer. Acceleration sker kun, når objektets hastighed ændres. Hvis hastigheden varierer med en konstant hastighed, siger vi, at objektet bevæger sig med konstant acceleration. Du kan beregne accelerationshastigheden (i meter per sekund) baseret på den tid, der kræves for at variere fra en hastighed til en anden eller resultatet af de kræfter, der påføres objektet.

Steps

Del 1 af 3: Beregn den gennemsnitlige acceleration ved hjælp af hastighederne

1. 

   Forstå definitionen af ​​ligningen. Du kan beregne den gennemsnitlige acceleration af et objekt i et givet tidsrum ud fra dets hastighed (det vil sige hastigheden af ​​dets bevægelse i en bestemt retning) i begyndelsen og slutningen af ​​det tidspunkt. For dette skal du kende den accelerationsligning, der er givet af a = Δv / Δt, Hvor Det repræsenterer den gennemsnitlige acceleration, Av repræsenterer variationen i hastighed og At repræsenterer tidsvariation.
   • Måleenheden til acceleration er meter i sekundet i kvadrat (symbol: m / s).
   • Acceleration er en vektormængde, det vil sige, den præsenterer modul og retning. Modulet repræsenterer den samlede værdi af accelerationen, mens retningen angiver orienteringen af ​​objektets bevægelse (lodret eller vandret). Hvis objektets hastighed falder, vil dets accelerationsværdi være negativ.

2. 

   
   
   Forstå variablerne i ligningen. Du kan udvide betingelserne Av og At i Δv = v_f - v_jeg og Δt = t_f - t_jeg, Hvor v_f repræsenterer den endelige hastighed, v_jeg repræsenterer den indledende hastighed, t_f repræsenterer den sidste tid og t_jeg repræsenterer starttiden.
   • Da accelerationen har en retning, er det vigtigt at altid trække starthastigheden fra den endelige hastighed. Hvis du ændrer rækkefølgen af ​​hastigheder, vil retningen på din acceleration være forkert.
   • Starttiden er normalt lig med 0 (medmindre andet er angivet i spørgsmålet).

3. 

   
   
   Anvend formlen for at finde accelerationen. For at begynde skal du skrive ligningen og alle dens variabler. Ligningen, som vi så ovenfor, er a = Δv / Δt = (v_f - v_jeg) / (t_f - t_jeg). Trækker den første hastighed fra den endelige hastighed, og del derefter resultatet med tidsintervallet. Resultatet af opdelingen vil være lig med den gennemsnitlige accelerationsværdi, som objektet har gennemgået i dette tidsrum.
   • Hvis den endelige hastighed er mindre end den oprindelige hastighed, vil accelerationen være en negativ værdi eller hastigheden for deceleration af objektet.
   • Eksempel 1: en racerbil accelererer ensartet fra 18,5 m / s til 46,1 m / s på 2,47 sekunder. Find værdien af ​​din gennemsnitlige acceleration.
     • Skriv ligningen: a = Δv / Δt = (v_f - v_jeg) / (t_f - t_jeg)
     • Tildel værdierne for variablerne: v_f = 46,1 m / s, v_jeg = 18,5 m / s, t_f = 2,47 s, t_jeg = 0 s.
     • Løs ligningen: Det = (46,1 - 18,5) / 2,47 = 11,17 m / s.
   • Eksempel 2: En motorcyklist kører ved 22,4 m / s og for sin motorcykel 2,55 sek efter brug af bremserne. Find værdien af ​​din afmatning.
     • Skriv ligningen: a = Δv / Δt = (v_f - v_jeg) / (t_f - t_jeg)
     • Tildel værdierne for variablerne: v_f = 0 m / s, v_jeg = 22,4 m / s, t_f = 2,55 s, t_jeg = 0 s.
     • Løs ligningen: Det = (0 - 22,4) / 2,55 = -8,78 m / s.

Del 2 af 3: Beregn accelerationen ved hjælp af den resulterende kraft

1. 

   
   
   Forstå definitionen af ​​den anden lov af Newton. Den anden lov af Newton (også kaldet det grundlæggende princip for dynamik) siger, at et objekt accelererer, når kræfterne, der virker på det, er ude af balance. Denne acceleration afhænger af de resulterende kræfter, der virker på objektet og objektets masse. Gennem denne lov kan acceleration beregnes, når en kendt kraft virker på et objekt med kendt masse.
   • Den anden lov af Newton kan udtrykkes ved ligningen F_resulterer = m x a, Hvor F_resulterer repræsenterer den resulterende kraft, der påføres objektet, m repræsenterer objektets masse og Det repræsenterer objektets acceleration.
   • Når du bruger denne ligning, skal du bruge SI-måleenheder (International System of Units). Brug kilogram (kg) til masse, newton (N) for kraft og meter per sekund kvadrat (m / s) til acceleration.

2. 

   Find objektets masse. For at finde ud af objektets masse skal du bruge en skala (mekanisk eller digital) for at få værdien i gram. Hvis objektet er meget stort, skal du muligvis kigge efter nogen henvisning, der kan give værdien af ​​dens masse. I tilfælde af store genstande udtrykkes massen sandsynligvis i kilogram (kg).
   • For at blive brugt i denne ligning skal massen konverteres til kilogram. Hvis masseværdien er i gram, divideres den med 1000 for at konvertere den til kilogram.

3. 

   Beregn den resulterende kraft, der virker på objektet. Den resulterende kraft (eller resulterende fra kræfterne) er en styrke, der er ude af balance. Hvis du har to kræfter i modsatte retninger, der virker på et objekt, og den ene er større end den anden, vil du have en resulterende kraft i retning af den større kraft. Acceleration er resultatet af en ubalanceret kraft, der virker på en genstand og forårsager en ændring i dens hastighed i samme retning som kraften, der trækker eller skubber den.
   • Eksempel: Forestil dig, at du og din ældre bror spiller trækkamp. Du trækker rebet mod venstre med en styrke på 5 newton, mens han trækker rebet i modsat retning med en styrke på 7 newton. Resultatet af kræfterne, der virker på rebet, er 2 newton til højre (mod din bror).
   • 1 newton (N) svarer til 1 kg gange meter per sekund i kvadratet (kg * m / s).

4. 

   Omarranger ligningen F = ma for at beregne accelerationen. Du kan ændre formlen i den anden lov af Newton at være i stand til at finde accelerationen; for dette, divider de to sider af ligningen med massen, så kommer du til udtrykket a = F / m. For at beregne accelerationsværdien skal du dele kraften med massen på det objekt, der accelereres.
   • Kraften er direkte proportional med accelerationen; således, jo større kraft, jo større er accelerationen.
   • Massen er omvendt proportional med accelerationen; derfor, jo større masse, jo lavere er accelerationen.

5. 

   Anvend formlen for at finde accelerationen. Accelerationen er lig med kvotienten for opdelingen af ​​den resulterende kraft, der virker på objektet af objektets masse. Når du har udskiftet variablerne, skal du løse den enkle opdeling for at nå frem til objektets accelerationsværdi.
   • Eksempel: en styrke på 10 newton fungerer ensartet på en masse på 2 kg. Beregn objektets acceleration.
   • a = F / m = 10/2 = 5 m / s

Del 3 af 3: Kontroller din viden

1. Accelerationsretning. Det fysiske accelerationsbegreb stemmer ikke altid overens med den måde, det bruges i hverdagen. Hver acceleration har en retning: Generelt siger vi, at det er positivt, hvis det er orienteret mod op eller til højre og negativt, hvis det er orienteret mod lav eller til venstre. Se tabellen herunder og se, om din opløsning giver mening:

2. 

   Tving retning. Husk: en kraft forårsager kun acceleration i den retning, det kører i. Nogle problemer kan give irrelevante oplysninger for at forsøge at forvirre dig.
   • Eksempel: en legetøjsbåd med en masse på 10 kg accelereres til 2 m / s i nordretningen. Vinden blæser vestpå og udøver en styrke på 100 newton på legetøjet. Beregn bådens nye nordacceleration.
   • Svar: Da vindkraften er vinkelret på bevægelsesretningen, vil den ikke påvirke bevægelsen i den retning. Derfor fortsætter båden med at accelerere ved 2 m / s i den nordlige retning.

3. 

   Resulterende kraft. Hvis mere end en kraft virker på et objekt, skal du kombinere dem for at bestemme den resulterende kraft, inden accelerationen beregnes. I spørgsmål, der involverer to dimensioner, ville opløsningen være som følger:
   • Eksempel: Ana trækker en 400 kg kasse til højre med en styrke på 150 newton. Carlos er på venstre side af boksen og skubber den med en styrke på 200 newton. Vinden blæser til venstre og udøver en kraft på 10 newton. Beregn kassens acceleration.
   • Svar: Dette problem bruger komplekst sprog til at forsøge at forvirre læseren. Når du tegner et diagram over problemet, vil du se, at kræfterne, der virker på kassen, er 150 newton højre, 200 newton højre og 10 newton til venstre. Hvis den valgte positive retning er "rigtig", vil den resulterende kraft være 150 + 200 - 10 = 340 newton. Så acceleration = F / m = 340 newton / 400 kg = 0,85 m / s.