Conţinut
- TL; DR (Prea lung; nu a citit)
- Ecuațiile de accelerare constantă
- Rearanjați ecuația pentru a
- Un exemplu de calcul al accelerației constante
Cinematica este ramura fizicii care descrie elementele de bază ale mișcării și de multe ori vi se oferă sarcina de a găsi o cantitate dată de cunoștințele despre alte două. Învățarea ecuațiilor de accelerație constantă vă stabilește perfect pentru acest tip de problemă, iar dacă trebuie să găsiți accelerație, dar aveți doar o viteză de pornire și finală, împreună cu distanța parcursă, puteți determina accelerația. Aveți nevoie doar de una dintre cele patru ecuații și un pic de algebră pentru a găsi expresia de care aveți nevoie.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Găsiți accelerația cu viteza și distanța folosind formula:
a = (v2 - u2 ) / 2s
Aceasta se aplică numai la accelerare constantă și A înseamnă accelerație, v înseamnă viteza finală, u înseamnă viteza de pornire și s este distanța parcursă între viteza de pornire și cea finală.
Ecuațiile de accelerare constantă
Există patru ecuații de accelerare constantă principale, care va trebui să rezolvați toate problemele de acest fel. Acestea sunt valabile doar atunci când accelerația este „constantă”, deci atunci când ceva se accelerează într-un ritm constant, în loc să accelereze mai repede și mai repede pe măsură ce trece timpul. Accelerația datorată gravitației poate fi folosită ca exemplu de accelerare constantă, dar problemele specifică adesea când accelerația continuă cu o viteză constantă.
Ecuațiile de accelerație constantă folosesc următoarele simboluri: A înseamnă accelerație, v înseamnă viteza finală, u înseamnă viteza de pornire, s înseamnă deplasare (adică distanța parcursă) și T înseamnă timp. Ecuațiile afirmă:
v = u + la
s = 0.5 × (u + v)T
s = ut + 0.5 × la2
v2 = u2 + 2 la fel de
Ecuații diferite sunt utile pentru diferite situații, dar dacă aveți doar viteze v și u, împreună cu distanța s, ultima ecuație răspunde perfect nevoilor tale.
Rearanjați ecuația pentru a
Obțineți ecuația în forma corectă prin reorganizare. Nu uitați, puteți aranja ecuațiile, oricum doriți, cu condiția să faceți același lucru pentru ambele părți ale ecuației în fiecare pas.
Începând de la:
v 2 = u2 + 2 la fel de
Scădea u2 din ambele părți pentru a obține:
v2 − u2 = 2 la fel de
Împărțiți ambele părți la 2 s (și inversați ecuația) pentru a obține:
A = (v2 − u2 ) / 2 s
Acest lucru vă spune cum să găsiți accelerația cu viteza și distanța. Amintiți-vă, totuși, că acest lucru se aplică numai pentru accelerarea constantă într-o singură direcție. Lucrurile se complică puțin dacă trebuie să adăugați o a doua sau a treia dimensiune mișcării, dar, în esență, creați una dintre aceste ecuații pentru mișcare în fiecare direcție individual. Pentru o accelerație diferită, nu există o ecuație simplă ca aceasta de utilizat și trebuie să folosiți calcul pentru a rezolva problema.
Un exemplu de calcul al accelerației constante
Imaginați-vă că o mașină circulă cu o accelerație constantă, cu o viteză de 10 metri pe secundă (m / s) la începutul unui traseu lung de 1 kilometru (adică 1.000 de metri) și o viteză de 50 m / s până la sfârșitul pistei . Care este accelerația constantă a mașinii? Folosiți ecuația din ultima secțiune:
A = (v2 − u2 ) / 2 s
Amintindu-mi asta v este viteza finală și u este viteza de pornire. Deci tu ai v = 50 m / s, u = 10 m / s și s = 1000 m. Inserați-le în ecuație pentru a obține:
A = ((50 m / s) 2 - (10 m / s)2 ) / 2 × 1000 m
= (2.500 m2 / s2 - 100 m2 / s2 ) / 2000 m
= (2.400 m.)2 / s2 ) / 2000 m
= 1,2 m / s2
Așadar, mașina accelerează cu 1,2 metri pe secundă pe secundă în timpul călătoriei pe trasa sau, cu alte cuvinte, câștigă 1,2 metri pe secundă de viteză în fiecare secundă.