Ako vypočítať zrýchlenie?
Na výpočet zrýchlenia použite rovnicu a = Δv / Δt, kde Δv je zmena rýchlosti a Δt je to, ako dlho trvalo, kým k tejto zmene došlo. Na výpočet Δv použite rovnicu Δv = vf - vi, kde vf je konečná rýchlosť a vi je počiatočná rýchlosť. Na výpočet Δt použite rovnicu Δt = tf - ti, kde tf je koncový čas a ti je počiatočný čas. Keď ste vypočítali Δv a Δt, zapojte ich do rovnice a = Δv / Δt, aby ste získali zrýchlenie. Ak sa chcete dozvedieť, ako vypočítať zrýchlenie zo sily, prečítajte si článok!
Ak na predmet pôsobí viac ako jedna sila, skombinujte ich do čistej sily a až potom vypočítajte zrýchlenie.
Ak ste niekedy sledovali jasne červené Ferrari letiace pred vašim vozidlom Honda Civic po stopke, na vlastnej koži ste zažili rôzne rýchlosti zrýchlenia. Zrýchlenie je rýchlosť zmeny objektu pri jeho pohybe. Túto rýchlosť zrýchlenia, meranú v metroch za sekundu, môžete vypočítať na základe času, ktorý vám trvá prechod z jednej rýchlosti na druhú, alebo na základe hmotnosti objektu.
Metóda 1 z 3: Výpočet priemerného zrýchlenia z dvoch rýchlostí
- 1Definujte rovnicu priemerného zrýchlenia. Môžete vypočítať priemerné zrýchlenie objektu za časové obdobie na základe jeho rýchlosti (jeho rýchlosti v určitom smere), pred a po tomto čase. Na to potrebujete poznať rovnicu zrýchlenia: a = Δv / Δt, kde a je zrýchlenie, Δv je zmena rýchlosti a Δt je čas, za ktorý táto zmena nastane.
- Jednotkou zrýchlenia sú metre za sekundu za sekundu alebo m/s 2.
- Zrýchlenie je vektorová veličina, čo znamená, že má veľkosť aj smer. Veľkosť je celkové množstvo zrýchlenia, zatiaľ čo smer je spôsob, akým sa predmet pohybuje. Ak spomaľuje, zrýchlenie bude záporné.
- 2Pochopte premenné. Ďalej možno definovať Av a AT: Av = v f - v i a At = t f - t i, kde v f je konečná rýchlosť, v i je počiatočná rýchlosť, t f je koncový čas, a t i je čas začiatku.
- Pretože zrýchlenie má smer, je dôležité vždy odpočítať počiatočnú rýchlosť od konečnej. Ak ich obrátite, smer vášho zrýchlenia bude nesprávny.
- Pokiaľ nie je v probléme uvedené inak, štartovací čas je zvyčajne 0 sekúnd.
Ako vypočítate zrýchlenie bez času? - 3Na nájdenie zrýchlenia použite vzorec. Najprv si zapíšte svoju rovnicu a všetky uvedené premenné. Rovnica je a = Δv / Δt = (v f - v i) / (t f - t i). Od konečnej rýchlosti odpočítajte počiatočnú rýchlosť a výsledok vydelte časovým intervalom. Konečným výsledkom je vaše priemerné zrýchlenie za ten čas.
- Ak je konečná rýchlosť nižšia ako počiatočná, zrýchlenie sa ukáže ako záporná veličina alebo rýchlosť, ktorou sa predmet spomaľuje.
- Príklad 1: Pretekárske auto zrýchľuje rovnomerne z 18,5 m/s na 46,1 m/s za 2,47 sekundy. Aké je jeho priemerné zrýchlenie?
- Napíšte rovnicu: a = Δv / Δt = (v f - v i) / (t f - t i)
- Definujte premenné: v f = 46,1 m/s, v i = 18,5 m/s, t f = 2,47 s, t i = 0 s.
- Riešiť: a = (46,1 - 18,5)/2,47 = 11,17 metra/sekundu 2.
- Príklad 2: Cyklista pohybujúci sa rýchlosťou 22,4 m/s sa po zabrzdení zastaví za 2,55 s. Nájdite jeho spomalenie.
- Napíšte rovnicu: a = Δv / Δt = (v f - v i) / (t f - t i)
- Definujte premenné: v f = 0 m/s, v i = 22,4 m/s, t f = 2,55 s, t i = 0 s.
- Riešenie: a = (0 - 22,4)/2,55 = -8,78 metra/sekundu 2.
Metóda 2 z 3: Výpočet zrýchlenia zo sily
- 1Definujte Newtonov druhý pohybový zákon. Newtonov druhý pohybový zákon uvádza, že keď sú sily pôsobiace na predmet nevyrovnané, predmet sa zrýchli. Toto zrýchlenie závisí od čistých síl, ktoré pôsobia na predmet, a od hmotnosti predmetu. Pomocou tohto zákona je možné vypočítať zrýchlenie, keď známa sila pôsobí na predmet známej hmotnosti.
- Newtonov zákon môže byť reprezentovaný rovnicou F net = mxa, kde F net je celková sila pôsobiaca na predmet, m je hmotnosť predmetu a a je zrýchlenie objektu.
- Pri použití tejto rovnice udržujte svoje jednotky v metrickom systéme. Použite kilogramy (kg) na hmotnosť, newtony (N) na silu a metre za sekundu na druhú (m/s 2) na zrýchlenie.
- 2Nájdite hmotnosť svojho predmetu. Ak chcete nájsť hmotnosť predmetu, jednoducho ho umiestnite na váhu alebo váhu a zistite jeho hmotnosť v gramoch. Ak máte veľmi veľký predmet, možno budete musieť nájsť referenciu, ktorá vám môže poskytnúť hmotnosť. Väčšie objekty budú mať pravdepodobne hmotnosť s jednotkou kilogramov (kg).
- Pre túto rovnicu budete chcieť previesť hmotnosť na kilogramy. Ak je hmotnosť, ktorú máte, v gramoch, jednoducho ju vydeľte 1000 a preveďte na kilogramy.
Hmotnosť je nepriamo úmerná zrýchleniu, to znamená, že s vyššou hmotnosťou sa zrýchlenie zníži. - 3Vypočítajte čistú silu pôsobiacu na váš predmet. Čistá sila je nevyvážená sila. Ak proti sebe stoja dve sily a jedna je väčšia ako druhá, budete mať čistú silu v smere väčšej sily. K zrýchleniu dochádza vtedy, ak na predmet pôsobí nevyvážená sila, čo spôsobuje zmenu rýchlosti v smere, v ktorom naň tlačí alebo ťahá.
- Napríklad: Povedzme, že sa so svojim veľkým bratom hráte na preťahovanie lanom. Lano ťaháte doľava silou 5 newtonov, zatiaľ čo váš brat ťahá lano opačným smerom silou 7 newtonov. Čistá sila na lane je 2 newtony vpravo, v smere vášho brata.
- Aby ste správne pochopili jednotky, vedzte, že 1 newton (N) sa rovná 1 kilogramu X metra/sekundu na druhú (kg X m/s 2).
- 4Ak chcete vyriešiť zrýchlenie, usporiadajte rovnicu F = ma. Tento vzorec môžete zmeniť, aby ste vyriešili zrýchlenie vydelením oboch strán hmotou, takže: a = F/m. Ak chcete nájsť zrýchlenie, jednoducho vydelte silu hmotnosťou akcelerovaného objektu.
- Sila je priamo úmerná zrýchleniu, čo znamená, že väčšia sila povedie k väčšiemu zrýchleniu.
- Hmotnosť je nepriamo úmerná zrýchleniu, to znamená, že s vyššou hmotnosťou sa zrýchlenie zníži.
- 5Na vyriešenie zrýchlenia použite vzorec. Zrýchlenie sa rovná čistej sile pôsobiacej na predmet delenej hmotnosťou predmetu. Hneď ako stanovíte hodnoty pre svoje premenné, urobte jednoduché delenie a nájdite zrýchlenie objektu.
- Napríklad: Sila 10 Newtonov pôsobí rovnomerne na hmotnosť 2 kilogramy. Aké je zrýchlenie objektu?
- a = F/m = 10/2 = 5 m/s 2
Sila je priamo úmerná zrýchleniu, čo znamená, že väčšia sila povedie k väčšiemu zrýchleniu.
Metóda 3 z 3: potvrdenie vášho porozumenia
- 1Pochopte smer zrýchlenia. Fyzikálny koncept zrýchlenia nie vždy zodpovedá tomu, ako by sme tento výraz používali v každodennom živote. Každé zrýchlenie má smer, ktorý je zvyčajne zobrazený ako kladný, ak je NAHOR alebo VPRAVO, a záporný, ak je DOLE alebo Vľavo. Zistite, či vaša odpoveď dáva zmysel na základe tohto členenia:
Správanie auta Ako sa mení rýchlosť? Smer zrýchlenia Vodič pohybujúci sa doprava (+) zošliapne plynový pedál + → ++ (pozitívnejšie)
pozitívne
Vodič pohybujúci sa vpravo (+) šliape na brzdu ++ → + (menej pozitívne)
negatívne
Vodič pohybujúci sa vľavo (-) zošliapne plynový pedál - → - (negatívnejšie)
negatívne
Vodič pohybujúci sa vľavo (-) zabrzdí - → - (menej negatívne)
pozitívne
Vodič sa pohybuje konštantnou rýchlosťou zostáva rovnaký
zrýchlenie je nulové
- 2Pochopte smer sily. Pamätajte si, že sila spôsobuje iba zrýchlenie v smere sily. Niektoré problémy sa vás môžu pokúsiť oklamať irelevantnými hodnotami.
- Príklad problému: Hračkový čln s hmotnosťou 10 kg zrýchľuje na sever rýchlosťou 2 m/s 2. Vietor fúkajúci na západ vyvíja na loď silu 100 Newtonov. Aké je nové zrýchlenie lode na sever?
- Riešenie: Pretože sila je kolmá na smer pohybu, nemá vplyv na pohyb v tomto smere. Čln pokračuje v zrýchľovaní na sever rýchlosťou 2 m/s 2.
- 3Pochopte čistú silu. Ak na predmet pôsobí viac ako jedna sila, skombinujte ich do čistej sily a až potom vypočítajte zrýchlenie. V prípade problému v dvoch dimenziách to vyzerá takto:
- Príklad problému: April ťahá 400 kg nádobu vpravo silou 150 newtonov. Bob stojí na ľavej strane nádoby a tlačí silou 200 newtonov. Vietor fúkajúci doľava vyvíja silu 10 newtonov. Aké je zrýchlenie kontajnera?
- Riešenie: Tento problém sa pokúša chytiť pomocou záludného jazyka. Nakreslite diagram a uvidíte, že sily sú 150 newtonov vpravo, 200 newtonov vpravo a 10 newtonov vľavo. Ak je „vpravo“ kladný smer, čistá sila je 150 + 200 - 10 = 340 newtonov. Zrýchlenie = F / m = 340 newtonov / 400 kg = 0,85 m / s 2.
Prečítajte si tiež: Ako zvýšiť svoje šance na získanie recenzie o Fanfiction.Net?
Otázky a odpovede
- Ako vypočítam čistú silu?Čistá sila je súčtom všetkých síl pôsobiacich na predmet. Napríklad čistá sila dvoch ľudí tlačiacich škatuľu rovnakým smerom by bola súčtom sily vyvíjanej každou osobou. To isté platí pre dvoch ľudí, ktorí tlačia proti sebe, ale jedna sila bude negatívna.
- Ako vypočítam rýchlosť?Rovnica alebo vzorec pre rýchlosť je podobný ako pre rýchlosť. Aby ste zistili rýchlosť, vydelíte vzdialenosť časom, ktorý potrebujete na prejdenie tejto vzdialenosti, a potom k nej pridáte svoj smer.
- Aké je zrýchlenie objektu?Zrýchlenie je definované ako zmena rýchlosti v priebehu času. Predstavte si napríklad auto zrýchľujúce zo semaforu na 60 mph. Jeho počiatočná rýchlosť je nulová, ale v priebehu niekoľkých sekúnd sa jeho rýchlosť zvyšuje, až kým nedosiahne 60 mph. Ak auto zostane rýchlosťou 60 mph bez zmeny rýchlosti, jeho zrýchlenie by bolo nulové alebo nulová zmena rýchlosti v priebehu času.
- Autobus prejde na vzdialenosť 90 km za dve hodiny a ďalších 30 km za hodinu. Aká je priemerná rýchlosť autobusu?Prepočítajte vzdialenosti na metre a časy potrebné na sekundy pre oboch a použite formálnu prejdenú vzdialenosť/čas, pridajte svoje odpovede a delte dvoma.
- Na 4 kg blok, ktorý je v pokoji na rovnom povrchu, pôsobí sila 18 N. Nájdite zrýchlenie. Ako rýchlo a ako ďaleko blok prešiel za 5 sekúnd?Zrýchlenie: F = ma; 18 = 4a; a = 4,5. Rýchlosť (ako rýchlo): V [konečná] = V [počiatočná]+pri. Pretože objekt začína v pokoji, V [počiatočný] je nula. V [konečný] = (4,5) (5). Rýchlosť = 22,5 m/s. Vzdialenosť (ako ďaleko): D = vt; D = (22,5) (5); H = 112,5 m.
- Telo začína v pokoji a dosahuje rýchlosť 10 m/s za 2 s; aké je zrýchlenie?Vzorec je konečná rýchlosť - počiatočná rýchlosť / čas. Konečná rýchlosť je 10 m/s, pretože konečný pohyb tela, ako ho poznáme, je 10 m/s. Počiatočná rýchlosť je 0 m/s, pretože uvádza: „Telo začína odpočinkom“. 10 m/s - 0 m/s/2 s, nakoniec dostanete 5 m/s/s.
- Čo je jednotka SI pre zrýchlenie?Jednotky SI sú štandardizované jednotky, ktoré sa medzinárodne používajú vo vedeckom písaní. Pri popise zrýchlenia používajte jednotky SI metre za sekundu na druhú (m/s^2).
- Môže sa zrýchlenie stať nulovým?Áno. Ak sa predmet nepohybuje alebo sa pohybuje konštantnou rýchlosťou po priamke, zrýchlenie je nulové.
- Ako vypočítate zrýchlenie bez času?Ak viete, že zrýchlenie je konštantné, môžete to vyriešiť bez času, ak máte počiatočnú a konečnú rýchlosť objektu a množstvo posunu. Použite vzorec v^2 = u^2+2 ako kde v je konečná rýchlosť, u je počiatočná rýchlosť, a je zrýchlenie a s je posunutie. Riešením a nájdite zrýchlenie.
- Ako vypočítam normálnu silu, keď mám hmotnosť 10 kg, uhol sklonu _ = 15, dĺžku 10 m a koeficient kinetického trenia = 015?Na výpočet normálnej sily tu budete potrebovať iba hmotnosť a uhol sklonu tohto povrchu. Keď umiestnite os X na rampu diagramu voľného tela a ak jedinou silou pôsobiacou na váš predmet s hmotnosťou 10 kg je gravitácia Zeme, potom by ste sa pri pohľade na os Y svojho diagramu mali presvedčiť, že normálna sila je rovnaká. na Y-zložku gravitačnej sily. Vzhľadom na daný uhol by ste mali vidieť, že normálna sila je rovná (hmotnosť * gravitáciaZrýchlenie * sin (15)).
