PRŮMĚRNÉ ZRYCHLENÍ: JAK SE POČÍTÁ A JAK SE CVIČENÍ ŘEŠÍ - FYZICKÝ - 2025

Střední zrychlení na _m je velikost, která popisuje změnu rychlosti částice v průběhu času. Je to důležité, protože ukazuje změny, které hnutí zažívá.

Pro vyjádření této velikosti matematicky je třeba vzít v úvahu dvě rychlosti a dvě časové okamžiky, které jsou označeny jako v ₁ a v ₂, a t ₁ a t ₂.

Průměrné zrychlení je velmi důležitým kinematickým parametrem. Zdroj: Pixabay.

Kombinace hodnot podle nabízené definice získá následující výraz:

V mezinárodním systému SI budou jednotky pro _m m s s ², i když jiné jednotky zahrnující délku na jednotku času budou na druhou.

Například existuje km / h, které udává „kilometr za hodinu a sekundu“. Mějte na paměti, že jednotka času se objeví dvakrát. Když pomyslíme na pohybující se po přímce, znamená to, že za každou sekundu se zvyšuje rychlost o 1 km / h. Nebo to sníží o 1 km / h za každou sekundu, která projde.

Zrychlení, rychlost a rychlost

Ačkoli zrychlení je spojeno se zvýšením rychlosti, pravdou je, že pečlivé dodržování definice, ukazuje se, že jakákoli změna rychlosti znamená existenci zrychlení.

A rychlost se nemusí nutně vždy měnit v rozsahu. Může se stát, že mobilní telefon pouze změní směr a udržuje rychlost konstantní. Stále existuje odpovědné zrychlení této změny.

Příkladem je automobil, který vytváří křivku s konstantní rychlostí 60 km / h. Vozidlo podléhá zrychlení, které je odpovědné za změnu směru rychlosti tak, aby auto sledovalo křivku. Řidič ji použije pomocí volantu.

Takové zrychlení je nasměrováno do středu zakřivené cesty, aby se zabránilo tomu, aby vůz sjížděl. Dostane název radiální nebo normální zrychlení. Pokud by bylo radiální zrychlení najednou zrušeno, vůz by nadále nemohl pokračovat v jízdě kolem zatáčky a pokračoval by v přímé linii.

Příkladem pohybu ve dvou rozměrech je vůz, který se pohybuje kolem zatáčky, zatímco při přímém pohybu je jeho pohyb jednorozměrný. V tomto případě je jediným účinkem zrychlení změna rychlosti vozidla.

Toto zrychlení se nazývá tangenciální zrychlení. Není to výlučné jednorozměrný pohyb. Vůz, který jede kolem křivky rychlostí 60 km / h, by se mohl současně zrychlit na 70 km / h. V tomto případě musí řidič použít volant i plynový pedál.

Pokud vezmeme v úvahu jednorozměrný pohyb, střední zrychlení má podobnou geometrickou interpretaci jako střední rychlost, jako sklon secantové linie, která protíná křivku v bodech P a Q grafu závislosti rychlosti na čase.

To lze vidět na následujícím obrázku:

Geometrická interpretace průměrného zrychlení. Zdroj: Zdroj: す じ に く シ チ ュ ー.

Jak se počítá průměrné zrychlení

Podívejme se na některé příklady pro výpočet průměrného zrychlení v různých situacích:

I) V určitém okamžiku má mobilní pohybující se po přímce rychlost + 25 km / ha o 120 sekund později má -10 km / h. Jaké bylo průměrné zrychlení?

Odpověď

Protože je pohyb jednorozměrný, je možné upustit od vektorového zápisu, v tomto případě:

v _o = +25 km / h = +6,94 m / s

v _f = -10 km / h = - 2,78 m / s

Δt = 120 s

Kdykoli máte cvičení se smíšenými velikostmi, jako je tato, ve kterém jsou hodiny a sekundy, je nutné předat všechny hodnoty stejným jednotkám.

Vzhledem k tomu, že se jedná o jednorozměrný pohyb, bylo upuštěno od vektorové notace.

II) Cyklista jede na východ rychlostí 2,6 m / sa o 5 minut později jde na jih rychlostí 1,8 m / s. Najděte jeho průměrné zrychlení.

Odpověď

Pohyb není jednorozměrný, proto se používá vektorová notace. Jednotkové vektory i a j označují směry společně s následující konvencí znaménka, což usnadňuje výpočet:

• Sever: + j
• Jih: - j
• Východ: + i
• Západ: - i

v ₂ = - 1,8 j m / s

v ₁ = + 2,6 i m / s

Δt = 5 minut = 300 sekund

v _f = v ₀ + at = gt (v ₀ = 0)

Kde a = g = 9,8 m / s ²

Cvičení vyřešeno

Objekt je upuštěn z dostatečné výšky. Najděte rychlost po 1,25 sekundy.

Odpověď

v _o = 0, protože objekt je zrušen, pak:

v _f = GT = 9,8 x 1,25 m / s = 12,25 m / s, směřuje kolmo k zemi. (Svislý směr dolů je považován za kladný).

Jak se objekt přibližuje k zemi, jeho rychlost se zvyšuje o 9,8 m / s za každou uplynulou sekundu. Hmotnost objektu není zahrnuta. Dva různé objekty, které spadly ze stejné výšky a současně, vyvinuly stejnou rychlost jako padají.

Reference

1. Giancoli, D. Fyzika. Principy s aplikacemi. Šesté vydání. Prentice Hall. 21-35.
2. Resnick, R. (1999). Fyzický. Svazek 1. Třetí vydání ve španělštině. Mexiko. Compañía Editorial Continental SA de CV 20-34.
3. Serway, R., Jewett, J. (2008). Fyzika pro vědu a techniku. Objem ^{1,7 ma}. Edice. Mexiko. Cengage Learning Editors. 21-39.