Turinys

• Žingsniai

Pagreitis rodo objekto greičio, kurį jis juda, pokyčio greitį. Jei objekto greitis išlieka pastovus, tai reiškia, kad jis nespartėja. Pagreitis atsiranda tik tada, kai keičiasi objekto greitis. Jei greitis kinta pastoviu greičiu, sakome, kad objektas juda pastoviu pagreičiu. Pagreičio greitį (metrais per sekundę) galite apskaičiuoti pagal laiką, reikalingą skirtingiems greičiams skirtis, arba atsižvelgiant į jėgas, veikiamas objekto.

Žingsniai

1 dalis iš 3: Apskaičiuokite vidutinį pagreitį, naudodamiesi greičiais

1. 

   Suprasti lygties apibrėžimą. Vidutinį objekto pagreitį tam tikru laikotarpiu galite apskaičiuoti iš jo greičio (tai yra jo judėjimo tam tikra kryptimi greičio) to laiko pradžioje ir pabaigoje. Tam jūs turite žinoti pagreičio lygtį, kurią suteikia a = Δv / Δt, Kur žymi vidutinį pagreitį, Δv žymi greičio ir Δt žymi laiko kitimą.
   • Pagreičio matavimo vienetas yra metras per sekundę kvadratu (simbolis: m / s).
   • Pagreitis yra vektorinis dydis, tai yra, jis nurodo modulį ir kryptį. Modulis parodo bendrą pagreičio vertę, o kryptis nurodo objekto judėjimo orientaciją (vertikalią arba horizontalią). Jei objekto greitis mažėja, jo pagreičio vertė bus neigiama.

2. 

   
   
   Suprasti kintamuosius lygtyje. Galite išplėsti terminus Δv ir Δt į Δv = v_f - v_i ir Δt = t_f - t_i, Kur v_f žymi galutinį greitį, v_i žymi pradinį greitį, t_f žymi galutinį laiką ir t_i žymi pradžios laiką.
   • Kadangi pagreitis turi kryptį, svarbu visada iš galutinio greičio atimti pradinį greitį. Jei pakeisite greičių tvarką, jūsų pagreičio kryptis bus neteisinga.
   • Pradžios laikas paprastai yra lygus 0 (nebent tai būtų nurodyta klausime).

3. 

   
   
   Norėdami rasti pagreitį, naudokite formulę. Norėdami pradėti, parašykite lygtį ir visus jos kintamuosius. Lygtis, kaip mes matėme aukščiau, yra a = Δv / Δt = (v_f - v_i) / (t_f - t_i). Iš galutinio greičio atimkite pradinį greitį ir tada padalinkite rezultatą iš laiko intervalo. Padalijimo rezultatas bus lygus vidutinei pagreičio vertei, kurią objektas išgyveno per šį laikotarpį.
   • Jei galutinis greitis yra mažesnis už pradinį greitį, pagreitis bus neigiama arba objekto lėtėjimo vertė.
   • 1 pavyzdys: lenktyninis automobilis tolygiai nuo 18,5 m / s iki 46,1 m / s įsibėgėja per 2,47 sekundės. Raskite vidutinio pagreičio vertę.
     • Parašykite lygtį: a = Δv / Δt = (v_f - v_i) / (t_f - t_i)
     • Priskirkite kintamųjų reikšmes: v_f = 46,1 m / s, v_i = 18,5 m / s, t_f = 2,47 s, t_i = 0 s.
     • Išspręskite lygtį: = (46,1 - 18,5) / 2,47 = 11,17 m / s.
   • 2 pavyzdys: motociklininkas, važiuodamas stabdžiais, važiuoja 22,4 m / s greičiu, o motociklas - 2,55 s. Raskite sulėtėjimo vertę.
     • Parašykite lygtį: a = Δv / Δt = (v_f - v_i) / (t_f - t_i)
     • Priskirkite kintamųjų reikšmes: v_f = 0 m / s, v_i = 22,4 m / s, t_f = 2,55 s, t_i = 0 s.
     • Išspręskite lygtį: = (0 - 22,4) / 2,55 = -8,78 m / s.

2 iš 3 dalis: Apskaičiuokite pagreitį, naudojant gautą jėgą

1. 

   
   
   Suprasti antrojo Įstatymo apibrėžimą Niutonas. Antrasis įstatymas Niutonas (dar vadinamas pagrindiniu dinamikos principu) teigia, kad objektas įsibėgėja, kai jį veikiančios jėgos yra iš pusiausvyros. Šis pagreitis priklauso nuo atsirandančių jėgų, veikiančių objektą, ir objekto masės. Pagal šį dėsnį galima apskaičiuoti pagreitį, kai žinoma jėga veikia žinomos masės objektą.
   • Antrasis įstatymas Niutonas gali būti išreikšta lygtimi F_gaunamas = m x a, Kur F_gaunamas žymi susidariusią jėgą, kuri yra taikoma objektui, m žymi objekto masę ir žymi objekto pagreitį.
   • Kai naudojate šią lygtį, naudokite SI matavimo vienetus (Tarptautinė vienetų sistema). Naudokite masei kilogramą (kg), niutonas (N) jėgai ir metrui per sekundę pagreičio kvadratu (m / s).

2. 

   Raskite objekto masę. Norėdami sužinoti objekto masę, naudokite skalę (mechaninę arba skaitmeninę), kad gautumėte vertę gramais. Jei objektas yra labai didelis, gali reikėti ieškoti nuorodos, galinčios suteikti jo masės vertę. Didelių objektų atveju masė greičiausiai bus išreikšta kilogramais (kg).
   • Norint naudoti šią lygtį, masė turi būti perskaičiuota į kilogramus. Jei masės vertė yra gramais, padalinkite ją iš 1000, kad konvertuotumėte į kilogramus.

3. 

   Apskaičiuokite susidariusią jėgą, veikiančią objektą. Gauta jėga (arba atsirandanti iš jėgų) yra jėga, kuri nėra pusiausvyros. Jei turite dvi priešingomis kryptimis veikiančias jėgas, veikiančias objektą, ir viena yra didesnė už kitą, turėsite išvestinę jėgą didesnės jėgos kryptimi. Pagreitis yra nesubalansuotos jėgos, veikiančios objektą, rezultatas ir sukeliantis jo greičio pasikeitimą ta pačia kryptimi kaip jėga, kuri jį traukia ar stumia.
   • Pavyzdys: Įsivaizduokite, kad jūs ir jūsų vyresnis brolis žaidžiate karo vilkiką. 5 jėgą patraukite virvę į kairę niutonas, o jis tempia virvę priešinga kryptimi 7 jėga niutonas. Virvę veikiančių jėgų rezultatas yra 2 niutonas į dešinę (brolio link).
   • 1 niutonas (N) yra lygus 1 kilogramui metro per sekundę kvadratu (kg * m / s).

4. 

   Pertvarkykite lygtį F = ma apskaičiuoti pagreitį. Galite modifikuoti antrojo įstatymo dėsnį Niutonas mokėti rasti pagreitį; tam padalinkite dvi lygties puses iš masės ir gausite išraišką a = F / m. Norėdami apskaičiuoti pagreičio vertę, padalinkite jėgą iš pagreitinamo objekto masės.
   • Jėga yra tiesiogiai proporcinga pagreičiui; taigi kuo didesnė jėga, tuo didesnis pagreitis.
   • Masė yra atvirkščiai proporcinga pagreičiui; todėl kuo didesnė masė, tuo mažesnis pagreitis.

5. 

   Norėdami rasti pagreitį, naudokite formulę. Pagreitis yra lygus susidariusios jėgos, veikiančios objektą, dalijimo iš objekto masės daliai. Pakeitę kintamųjų reikšmes, išspręskite paprastą padalijimą, kad gautumėte objekto pagreičio vertę.
   • Pavyzdys: jėga 10 niutonas tolygiai veikia 2 kg masę. Apskaičiuokite objekto pagreitį.
   • a = F / m = 10/2 = 5 m / s

3 iš 3 dalis: Patikrinkite savo žinias

1. Pagreičio kryptis. Fizinė pagreičio samprata ne visada atitinka tai, kaip ji naudojama kasdieniame gyvenime. Kiekvienas pagreitis turi savo kryptį: paprastai sakome, kad jis yra teigiamas, jei yra nukreiptas aukštyn arba į teisingai ir neigiamas, jei jis yra orientuotas į žemas arba į liko. Pažvelkite į žemiau pateiktą lentelę ir sužinokite, ar jūsų rezoliucija turi prasmės:

2. 

   Jėgos kryptis. Atminkite: jėga sukelia tik pagreitį ta kryptimi, kuria ji veikia. Kai kurios problemos gali suteikti nesusijusią informaciją, kad būtų galima jus supainioti.
   • Pavyzdys: žaislinis kateris, kurio masė 10 kg, į šiaurės pusę įsibėgėja iki 2 m / s. Vėjas pučia į vakarus, veikdamas 100 jėgų niutonas ant žaislo. Apskaičiuokite naują valties pagreitį į šiaurę.
   • Atsakymas: Kadangi vėjo jėga yra statmena judėjimo krypčiai, ji neturės įtakos judėjimui ta kryptimi. Todėl valtis ir toliau įsibėgės 2 m / s šiaurės kryptimi.

3. 

   Dėl to kylanti jėga. Jei objektą veikia daugiau nei viena jėga, prieš apskaičiuodami pagreitį turite juos sujungti, kad nustatytumėte atsirandančią jėgą. Dviejų aspektų klausimai bus išspręsti taip:
   • Pavyzdys: Ana tempia 400 kg dėžę į dešinę 150 jėgos niutonas. Carlosas yra kairėje dėžutės pusėje ir stumia jį 200 jėgos niutonas. Vėjas pučia į kairę, veikdamas 10 jėgų niutonas. Apskaičiuokite dėžutės pagreitį.
   • Atsakymas: Ši problema naudoja sudėtingą kalbą, kad bandytų supainioti skaitytoją. Nubraižę problemos schemą pamatysite, kad jėgos, veikiančios dėžę, yra 150 niutonas teisingai, 200 niutonas dešinėje ir 10 niutonas į kairę. Jei teigiama kryptis yra „teisinga“, gaunama jėga bus 150 + 200 - 10 = 340 niutonas. Taigi pagreitis = F / m = 340 niutonas / 400 kg = 0,85 m / s.