Obsah

• Kroky

Zrychlení představuje rychlost změny rychlosti objektu při jeho pohybu. Pokud rychlost objektu zůstává konstantní, znamená to, že se nezrychluje. K zrychlení dochází pouze při změně rychlosti objektu. Pokud se rychlost mění konstantní rychlostí, říkáme, že se objekt pohybuje konstantním zrychlením. Rychlost zrychlení (v metrech za sekundu) můžete vypočítat na základě času potřebného pro změnu z jedné rychlosti na druhou nebo na základě sil působících na objekt.

Kroky

Část 1 ze 3: Vypočítejte průměrné zrychlení pomocí rychlostí

1. 

   Porozumět definici rovnice. Na začátku a na konci této doby můžete vypočítat průměrné zrychlení objektu pro dané časové období z jeho rychlosti (tj. Rychlosti jeho pohybu v určitém směru). K tomu musíte znát zrychlovací rovnici, kterou nám dává a = Δv / Δt, Kde představuje střední zrychlení, AV představuje změnu rychlosti a Δt představuje časovou změnu.
   • Měrnou jednotkou pro zrychlení je metr za sekundu na druhou (symbol: m / s).
   • Zrychlení je vektorové množství, to znamená, že představuje modul a směr. Modul představuje celkovou hodnotu zrychlení, zatímco směr nám ukazuje orientaci pohybu objektu (vertikální nebo horizontální). Pokud rychlost objektu klesá, jeho hodnota zrychlení bude záporná.

2. 

   
   
   Pochopit proměnné v rovnici. Podmínky můžete rozšířit AV a Δt v Δv = v_F - v_i a Δt = t_F - t_i, Kde proti_F představuje konečnou rychlost, proti_i představuje počáteční rychlost, t_F představuje konečný čas a t_i představuje počáteční čas.
   • Protože zrychlení má směr, je důležité vždy odečíst počáteční rychlost od konečné rychlosti. Pokud změníte pořadí rychlostí, bude směr vašeho zrychlení nesprávný.
   • Počáteční čas je obvykle roven 0 (pokud není uvedeno v otázce).

3. 

   
   
   Použijte vzorec k nalezení zrychlení. Nejprve napište rovnici a všechny její proměnné. Rovnice, jak jsme viděli výše, je a = Δv / Δt = (v_F - v_i) / (t_F - t_i). Odečtěte počáteční rychlost od konečné rychlosti a pak výsledek vydělte časovým intervalem. Výsledek dělení bude roven průměrné hodnotě zrychlení, které objekt prošel v tomto časovém období.
   • Pokud je konečná rychlost menší než počáteční rychlost, zrychlení bude záporná hodnota nebo rychlost zpomalení objektu.
   • Příklad 1: závodní auto zrychluje rovnoměrně z 18,5 m / s na 46,1 m / s za 2,47 sekundy. Najděte hodnotu svého průměrného zrychlení.
     • Napište rovnici: a = Δv / Δt = (v_F - v_i) / (t_F - t_i)
     • Přiřaďte hodnoty proměnných: proti_F = 46,1 m / s, proti_i = 18,5 m / s, t_F = 2,47 s, t_i = 0 s.
     • Řešení rovnice: = (46,1 - 18,5) / 2,47 = 11,17 m / s.
   • Příklad 2: motocyklista jede rychlostí 22,4 m / sa pro svůj motocykl 2,55 s po použití brzd. Najděte hodnotu svého zpomalení.
     • Napište rovnici: a = Δv / Δt = (v_F - v_i) / (t_F - t_i)
     • Přiřaďte hodnoty proměnných: proti_F = 0 m / s, proti_i = 22,4 m / s, t_F = 2,55 s, t_i = 0 s.
     • Řešení rovnice: = (0 - 22,4) / 2,55 = -8,78 m / s.

Část 2 ze 3: Vypočítejte zrychlení pomocí výsledné síly

1. 

   
   
   Porozumět definici druhého zákona z Newton. Druhý zákon z Newton (také volal základní princip dynamiky) říká, že objekt zrychluje, když síly působící na něj jsou mimo rovnováhu. Toto zrychlení závisí na výsledných silách působících na objekt a jeho hmotnosti. Prostřednictvím tohoto zákona lze zrychlení vypočítat, když známá síla působí na předmět známé hmoty.
   • Druhý zákon z Newton lze vyjádřit rovnicí F_výsledkem = m x a, Kde F_výsledkem představuje výslednou sílu, která je aplikována na objekt, m představuje hmotnost objektu a představuje zrychlení objektu.
   • Při použití této rovnice použijte měrné jednotky SI (Mezinárodní systém jednotek). Pro hmotnost použijte kilogram (kg), Newton (N) pro sílu a metr za sekundu na druhou (m / s) pro zrychlení.

2. 

   Najděte hmotnost objektu. Chcete-li zjistit hmotnost objektu, použijte měřítko (mechanické nebo digitální) k získání hodnoty v gramech. Pokud je objekt velmi velký, možná budete muset hledat nějaký odkaz, který může poskytnout hodnotu jeho hmotnosti. V případě velkých předmětů je hmotnost pravděpodobně vyjádřena v kilogramech (kg).
   • Pro použití v této rovnici musí být hmotnost převedena na kilogramy. Pokud je hodnota hmotnosti v gramech, vydělte ji 1000 a převeďte ji na kilogramy.

3. 

   Vypočítejte výslednou sílu působící na objekt. Výsledná síla (nebo vyplývající ze sil) je síla, která je nevyvážená. Pokud na objekt působí dvě síly v opačných směrech a jedna je větší než druhá, bude mít výsledná síla ve směru větší síly. Zrychlení je výsledkem nevyvážené síly působící na objekt a způsobující změnu jeho rychlosti ve stejném směru jako síla, která jej táhne nebo tlačí.
   • Příklad: Představte si, že vy a váš starší bratr hrajete remorkér. Zatáhnete za lano doleva silou 5 Newton, zatímco tahá lano opačným směrem silou 7 Newton. Výsledkem sil působících na lano jsou 2 Newton doprava (směrem k vašemu bratrovi).
   • 1 Newton (N) odpovídá 1 kilogramu krát metru za sekundu na druhou (kg * m / s).

4. 

   Změna uspořádání rovnice F = ma pro výpočet zrychlení. Můžete upravit vzorec druhého zákona Newton být schopen najít zrychlení; za tímto účelem vydělte obě strany rovnice hmotou a dostanete se k výrazu a = F / m. Pro výpočet hodnoty zrychlení vydělte sílu hmotností zrychleného objektu.
   • Síla je přímo úměrná zrychlení; čím větší je síla, tím větší je zrychlení.
   • Hmota je nepřímo úměrná zrychlení; proto čím větší je hmotnost, tím nižší je zrychlení.

5. 

   Použijte vzorec k nalezení zrychlení. Zrychlení se rovná podílu dělení výsledné síly působící na objekt hmotností objektu. Po nahrazení hodnot proměnných vyřešte jednoduché dělení tak, aby bylo dosaženo hodnoty zrychlení objektu.
   • Příklad: síla 10 Newton působí rovnoměrně na hmotnost 2 kg. Vypočítejte zrychlení objektu.
   • a = F / m = 10/2 = 5 m / s

Část 3 ze 3: Zkontrolujte své znalosti

1. Směr zrychlení. Fyzická koncepce zrychlení neodpovídá vždy způsobu, jakým se používá v každodenním životě. Každé zrychlení má směr: obecně říkáme, že je pozitivní, pokud je orientováno nahoru nebo do že jo a záporné, pokud je orientováno na nízký nebo do vlevo, odjet. Podívejte se na tabulku níže a zjistěte, zda vaše rozlišení dává smysl:

2. 

   Směr síly. Pamatujte: síla způsobuje pouze zrychlení ve směru, ve kterém pracuje. Některé problémy mohou poskytnout irelevantní informace a pokusit se vás zmást.
   • Příklad: hračka s hmotností 10 kg je zrychlena na 2 m / s severním směrem. Vítr fouká na západ a vyvíjí sílu 100 Newton na hračce. Vypočítejte nové severní zrychlení lodi.
   • Odpověď: Protože síla větru je kolmá ke směru pohybu, neovlivní to pohyb v tomto směru. Proto bude loď i nadále zrychlovat rychlostí 2 m / s severním směrem.

3. 

   Výsledná síla. Pokud na objekt působí více než jedna síla, musíte je před výpočtem zrychlení kombinovat, abyste určili výslednou sílu. V otázkách, které se týkají dvou dimenzí, by řešení bylo následující:
   • Příklad: Ana táhne krabici o hmotnosti 400 kg doprava silou 150 Newton. Carlos je na levé straně krabice a tlačí jej silou 200 Newton. Vítr fouká doleva a působí silou 10 Newton. Vypočítejte zrychlení krabice.
   • Odpověď: Tento problém používá ke zkompletování čtenáře složitý jazyk. Při kreslení diagramu problému uvidíte, že síly působící na krabici jsou 150 Newton vpravo, 200 Newton vpravo a 10 Newton doleva. Pokud je směr přijatý jako kladný „správný“, bude výsledná síla 150 + 200 - 10 = 340 Newton. Takže zrychlení = F / m = 340 Newton / 400 kg = 0,85 m / s.