Ускорение
Ускорение
Когато обсъждахме скоростта и скоростта, приемахме постоянна скорост. Това обаче рядко се случва в реалния свят. В реалния свят скоростта на обект в движение често се променя.Какво е ускорението?
Ускорението е измерване на промяната в скоростта на обекта. Когато натиснете педала за газ в колата, автомобилът се вдига напред и върви все по-бързо. Тази промяна в скоростта е ускорение.
Уравнението за изчисляване на ускорението е:
Ускорение = (промяна в скоростта) / (промяна във времето)
или
a = Δv ÷ Δt
Как да измерим ускорението
Стандартната мерна единица за ускорение е метри в секунда на квадрат или m / sдве. Можете да изчислите това от горната формула, където скоростта е метри в секунда, а времето е в секунди.
Ускорението е вектор
Във физиката ускорението има не само величина (която е m / sдвеномер, който обсъдихме по-горе), но има и посока. Това прави ускорението вектор.
Сила и ускорение
Вторият закон за движение на Нютон гласи, че силата върху обекта е равна на масата, умножена по ускорението. Това е записано в следното уравнение:
Сила = маса * ускорение
или
F = ma
Можем да използваме тази формула, за да разберем и ускорението, ако знаем масата и силата върху даден обект. Тази формула е:
ускорение = сила / маса
или
a = F / m
Постоянно ускорение
Когато обектът променя скоростта с постоянно количество във времето, това се нарича постоянно ускорение. Обект с постоянно положително ускорение ще върви все по-бързо и по-бързо. Скоростта му ще се увеличава постоянно.
| Интервал 1-ва секунда 2-ра секунда 3-та секунда | Ускорение 5 m / sдве 5 m / sдве 5 m / sдве | Скорост 10 m / s 15 m / s 20 m / s |
Свободно падане: Тип ускорение
Един пример за постоянно ускорение е обект в свободно падане. По време на свободно падане гравитацията прилага постоянна сила върху обекта, причинявайки постоянно нарастване на скоростта. Ако трябваше да измервате разстоянието, което един обект падна, всяка секунда той щеше да пада още повече, защото постоянно набира скорост.
Забележка: В реалния свят ще има допълнителна сила на въздушно триене върху обекта. В един момент обектът ще достигне „крайна скорост“. Това означава, че вече няма да се ускорява и скоростта на падането ще остане същата. Крайната скорост на парашутист, падащ с лицето надолу, е около 122 мили в час.
Средно ускорение
Средното ускорение е общото изменение на скоростта, разделено на общото време. Това може да се намери, като се използва уравнението a = Δv ÷ Δt.
Например, ако скоростта на обекта се промени от 20 m / s до 50 m / s в течение на 5 секунди, средното ускорение ще бъде:
a = (50 m / s - 20 m / s) ÷ 5s
a = 30 m / s ÷ 5s
a = 6 m / sдве
Забавяне или отрицателно ускорение
Когато скоростта на даден обект намалява (забавя се), това се нарича забавяне. Той може да бъде представен и с отрицателно ускорение. Това означава, че посоката или векторът на ускорението е насочен в обратната посока на движението на обекта.
Например, ако скоростта на обекта се промени от 40 m / s до 10 m / s за интервал от време от 2 секунди, средното ускорение ще бъде:
a = (10 m / s - 40 m / s) ÷ 2s
a = -30 ms ÷ 2s
a = -15 m / sдве
Това може да се нарече и забавяне от 15 m / sдве.
