Vidutinis pagreitis: ką sudaro, kaip ji apskaičiuojama ir išspręstos pratybos
Vidutinis pagreitis a m yra dydis, apibūdinantis dalelių greičio kitimą laikui bėgant. Tai svarbu, nes ji atskleidžia judėjimo patirties variacijas.
Norint išreikšti šį dydį matematiniais terminais, būtina atsižvelgti į du greičius ir du laiko momentus, į kuriuos atitinkamai žymimi v 1 ir v 2, ir t 1 ir t 2 .
Tarptautinėje sistemoje IF vienetai a m bus m / s2, nors bus naudojami ir kiti vienetai, kuriuose yra ilgis per laiko vienetą.
Pvz., Yra km / hs, kad skaitoma „kilometras per valandą ir per sekundę“. Atkreipkite dėmesį, kad laiko vienetas rodomas du kartus. Galvojant apie judančią liniją, judančią tiesia linija, mobilusis telefonas kiekvieną sekundę padidina greitį 1 km / h. Arba mažinkite jį 1 km / h kiekvienai sekančiai sekundei.
Pagreitis, greitis ir greitis
Nors tai siejama su pagreičiu, didinant greitį, faktas yra tas, kad atidžiai stebint apibrėžimą, paaiškėja, kad bet koks greičio pokytis reiškia pagreitį.
Ir greitis nebūtinai kinta. Gali atsitikti, kad mobilusis telefonas kinta tik krypties kryptimi ir palaiko savo greičio konstanta. Nepaisant to, yra atsakingas šio pokyčio pagreitinimas.
Pavyzdžiui, tai yra automobilis, kuris suteikia kreivę su pastoviu 60 km / h greičiu. Transporto priemonei taikomas pagreitis, kuris atsako už greičio krypties keitimą, kad automobilis atitiktų kreivę. Vairuotojas ją taiko naudodamas vairą.
Toks pagreitis yra nukreiptas į išlenkto kelio centrą, kad automobilis iš jo nepatektų. Jis gauna radialinio arba normalaus pagreičio pavadinimą. Jei radialinis pagreitis staiga atšauktas, automobilis nebegali toliau judėti ir tęsti tiesia linija.
Automobilis, važiuojantis kreive, yra dviejų dimensijų judėjimo pavyzdys, o kai jis juda tiesia linija, jo judėjimas yra vieno matmens. Šiuo atveju vienintelis pagreičio poveikis yra keisti automobilio greitį.
Šis pagreitis vadinamas tangentiniu pagreitis. Tai ne išimtis iš vieno matmens judėjimo. Automobilis, kuriam esant kreivė yra 60 km / h, tuo pačiu metu galėtų paspartinti iki 70 km / h. Tokiu atveju vairuotojas turi naudoti ir vairą, ir akseleratoriaus pedalą.
Jei apsvarstome vieno matmens judėjimą, vidutinis pagreitis turi geometrinį aiškinimą, panašų į vidutinį greitį, kaip sekantinės linijos nuolydis, kertantis kreivę greičio ir laiko grafiko taškuose P ir Q.
Tai matoma sekančiame paveikslėlyje:
Būdamas vieno dimensijos judėjimu, nereikėjo vektorinio žymėjimo.
II) Dviratininkas persikelia į rytus 2, 6 m / s greičiu, o vėliau 5 minutės eina į pietus nuo 1, 8 m / s. Raskite vidutinį pagreitis.
Atsakymas
Judėjimas nėra vieno matmens, todėl naudojama vektorinė notacija. Vieneto vektoriai i ir j nurodo kryptis šalia šios pasirašymo konvencijos, palengvindami skaičiavimus:
- Šiaurės: + j
- Pietų: - j
- Tai: + i
- Vakarai: - i
v 2 = - 1, 8 m / s
v 1 = + 2, 6 i m / s
Δt = 5 minutės = 300 sekundžių
Vienos dimensijos judėjimo pagreičio požymiai
Kaip visada su vidutiniu ar vidutiniu dydžiu, pateikta informacija yra pasaulinė. Jie nepateikia informacijos apie tai, kas atsitiko su mobiliuoju telefonu kiekvienu laiko momentu, tačiau tai, ką jie prisideda, vis dar yra vertingas judėjimo aprašymui.
Dėl greičio ir pagreičio požymių galima žinoti, ar judesys, judantis tiesia linija, pagreitėja ar stabdo. Abiejose situacijose yra pagreitis, nes greitis keičiasi.
Tai yra keletas įdomių svarstymų dėl šių dviejų dydžių požymių:
- Greitis ir vidutinis pagreitis, abu tuo pačiu ženklu, reiškia, kad visame pasaulyje matoma, kad mobilusis telefonas vyksta greičiau ir greičiau.
- Greitis ir pagreitis su skirtingais ženklais yra mobiliojo ryšio signalas buvo gana lėtėja.
Dažnai manoma, kad kai tai yra neigiamas pagreitis, mobilusis telefonas sulėtėja. Tai tiesa, jei judriojo ryšio greitis yra teigiamas. Bet jei tai neigiama, iš tikrųjų greitis didėja.
Kaip visada studijuodami judesius, galvojate apie ypatingus atvejus. Pavyzdžiui, kas atsitinka, kai vidutinis pagreitis yra nulis? Ar tai reiškia, kad mobilusis telefonas visada išlaikė pastovų greitį?
Atsakymas yra ne. Mobilusis telefonas galėjo keisti savo greitį minėtu intervalu, tačiau pradinis ir galutinis greitis buvo vienodas. Šiuo metu nežinoma, kas įvyko intervale, nes vidutinis pagreitis nesuteikia daugiau informacijos.
Ką daryti, jei vidutinis pagreitis a m yra pagreitis a bet kuriuo laiko intervalo taške? Tai labai įdomi situacija, vadinama „Vienodos įvairovės stačiakampio judesio“ arba MRUV, pagal jos inicialus.
Tai reiškia, kad greitis keičiasi vienodai. Todėl pagreitis yra pastovus. Gamtoje yra toks judėjimas, su kuriuo visi yra susipažinę: laisvas kritimas.
Laisvas kritimas: judėjimas su nuolatiniu pagreitis
Yra žinomas faktas, kad žemė pritraukia objektus į savo centrą ir, atleidžiant kai kuriuos aukštyje, ji patiria gravitacijos pagreitį, kurio vertė yra maždaug pastovi ir lygi 9, 8 m / s2 prie paviršiaus.
Jei oro pasipriešinimas neveikia, judėjimas yra vertikalus ir žinomas kaip laisvas kritimas. Kai pagreitis yra pastovus ir pasirenkamas t 0 = 0, vidutinio pagreičio lygtis tampa:
v f = v 0 + esant = gt (v 0 = 0)
Kur a = g = 9, 8 m / s2
Nustatytas pratimas
Objektas nukrenta iš pakankamo aukščio. Suraskite greitį po 1, 25 sekundžių.
Atsakymas
v o = 0, nes objektas nukrito, tada:
v f = gt = 9, 8 x 1, 25 m / s = 12, 25 m / s, nukreipta vertikaliai į žemę. (Vertikali kryptis buvo paimta žemyn kaip teigiama).
Kai objektas priartėja prie žemės, jo greitis kiekvieną sekundę padidėja 9, 8 m / s. Objekto masė nedalyvauja. Du skirtingi daiktai, nukritę iš to paties aukščio ir tuo pačiu metu, sukaupia tokį pat greitį, kaip ir jie.
