Negatiiviset kiihtyvyyskaavat, laskenta ja harjoitukset ratkaistu

Se negatiivinen kiihtyvyys Se syntyy, kun nopeuden muutoksella tai variaatiolla tietyn ajanjakson ajan on negatiivinen merkki. Huomaa kuva, jonka kuva pitää hauskaa rannalla. Hiekka hidastaa sen liikettä, mikä tarkoittaa, että hänen kuljettamansa nopeuden vastapäätä on kiihtyvyys.

Tätä kiihtyvyyttä voidaan pitää negatiivisena, toisin kuin nopeus, joka on vahvistettu positiiviseksi. Vaikka ne eivät aina ole negatiivinen kiihtyvyys, aiheuttaa nopeuden vähentämistä.

Koiraa on hauskaa hiekassa. Jarrutuksen kiihtyvyyttä voidaan pitää negatiivisena kiihtyvyytenä. Lähde: Pixabay.

Yhden ulottuvuuden liikkeessä ennakkomäärä pidetään yleensä positiivisena, ts. Tätä on harkittu aiemmin: kuvan koiran positiivinen suunta on se, joka menee hännästä kohti päätä.

Ennen kuin upotettiin jalkansa hiekkaan, koira tuli jonkin verran nopeutta v Eteenpäin, se on positiivinen. Sitten hiekka vähentää nopeuttaan, kunnes se pysähtyy, toisin sanoen nolla lopullinen nopeus.

Oletetaan, että kaikki tämä tapahtui tietyn ajan kuluessa Δt. Kiihtyvyys tänä aikana lasketaan seuraavasti:

A = (0 - v) ÷ ΔT

Edellisessä yhtälössä v> 0, Δt> 0 sitten < 0, es decir aceleración negativa (-lla < 0-A. Koska nopeuden suunta alussa pidettiin positiivisena, silloin negatiivinen kiihtyvyys tarkoittaa, että kiihtyvyyspisteet nopeudella. Siksi päätellään, että:

Edellyttäen, että liikkuvan kehon kiihtyvyys osoittaa nopeuden vastaisen suuntaan, vartalo jarruttaa tai hidastuu.

Siksi voimme vahvistaa sen:

• Kun nopeudella ja kiihtyvyydellä on sama merkki riippumatta siitä, mikä tämä on, nopeus kasvaa. Tässä tapauksessa nopeus muuttuu positiivisemmaksi tai negatiivisemmaksi tapauksesta riippuen.
• Kun nopeudella ja kiihtyvyydellä on vastakkaisia ​​merkkejä, nopeus pienenee.

Voi palvella sinua: Maan magnetosfääri: Ominaisuudet, rakenne, kaasut

[TOC]

Kaavat kiihtyvyyden laskemiseksi

Merkistä riippumatta keskimääräinen kiihtyvyys -lla_m Hetkien joukossa t ja t '  Se lasketaan seuraavalla kaavalla:

Voit tehdä ilman vektorimerkintää, koska oletamme edelleen, että liike on yksi -ulottuvuus.

Keskimääräinen kiihtyvyys tarjoaa globaalia tietoa siitä, kuinka nopeus on vaihdellut tarkasteltavana aikavälillä. Välitön kiihtyvyys puolestaan ​​tarjoaa yksityiskohdat siitä, kuinka nopeus muuttuu joka hetki. Joten tietyn ajanjakson ajan kiihtyvyys lasketaan seuraavalla kaavalla:

Toisin sanoen kiihtyvyys on valuuttakurssi tai ensin johdettu nopeudesta ajasta riippuen. Molemmat yhtälöt ovat voimassa kiihtyvyysmerkistä riippumatta.

-Esimerkki 1

Alkuhetkellä t = 0,2 s objektilla on nopeus 3 m/s. Myöhemmin välittömän t '= 0,4 s: n nopeus on 1 m/s. Laske keskimääräinen kiihtyvyys hetkien t ja t 'välillä ja tulkitse tulos.

Vastaus

 Koska nopeus liikkeen alussa on suurempi kuin tarkastetun ajan lopussa oleva nopeus, esine on hidastunut ajanjaksolla alkuperäisen ja viimeisen hetken välillä. Eli esine on pysähtynyt.

-Esimerkki 2

Alkuhetkellä t = 0,6 s objektilla on nopeus -1 m/s. Myöhemmin välittömän t '= 0,8 s: n nopeus on -3 m/s. Laske keskimääräinen kiihtyvyys hetkien välillä t ja t '. Tulkita tulosta.

Vastaus

 Tässä tapauksessa saatiin myös negatiivinen kiihtyvyys. Mutta alkuperäisessä hetkessä nopeus oli myös negatiivinen. 0,2 s: n aikana nopeus kärsi (-10 m/s²)*0,2 = -2 m/s.

Voi palvella sinua: Eurooppa (satelliitti): Ominaisuudet, koostumus, kiertorata, liike

Yhteenvetona voidaan todeta, että aikavälin lopussa nopeus muuttui vieläkin negatiivisemmaksi (-3m/s).

Tarkoittaako tämä, että matkapuhelin hidastaa liikettään? Ei. Vähemmän kirjautumiskirjain tarkoittaa vain sitä, että se palaa takaisin ja nopeammin, koska -3 m/s: iin on kiirehtiä kuin -1m/s, alussa oleva nopeus.

Nopeusmoduuli, joka on nopeus, on lisääntynyt huolimatta siitä, että sillä on negatiivinen kiihtyvyys. Eli tämä objekti kiihtyi. Siksi päättelemme:

Edellyttäen, että liikkuvan rungon kiihtyvyys osoittaa yhdensuuntaisesti nopeudella, runko kiihtyy.

-Esimerkki 3-ylöspäin

Mieti seuraavaa esimerkkiä: objektilla on hetkellinen nopeus seuraava lauseke, kun kaikki kansainvälisen järjestelmän yksiköt:

V (t) = 5 - 10T

Löydä nopeus ja kiihtyvyys hetkille 0, 0,5 s ja 1,0 s. Kummassakin tapauksessa ilmoita, kiihtyykö objekti vai hidastuuko objekti.

Vastaus

Nopeus jokaisessa ilmoitetussa kiinnostuksessa korvaa T: n suoraan yhtälössä. Kiihtyvyys johtaa annetun lausekkeen ajan funktiona ja arvioidaan sitten tulos jokaisessa annetussa ajassa.

Tulokset ovat seuraavat:

Kiihtyvyys on vakio ja negatiivinen koko liikkeelle. Nyt on mahdollista kuvata, mitä matkapuhelimen kanssa on tapahtunut sen liikkuessa.

Tällä hetkellä t = 0 s matkapuhelin pysähtyi. Tämä seuraa heti, koska nopeus on positiivinen ja kiihtyvyys on negatiivinen.

Tällä hetkellä t = 0.5 s matkapuhelin pysähtyi, ainakin hetkeksi se oli levossa. Matkapuhelimen ei ole mahdotonta lopettaa, vaikka sitä kiihdytetään. Tunnetuin esimerkki on ylöspäin.

Se voi palvella sinua: vektorisuunta: graafinen menetelmä, esimerkit, harjoituksetValmistuneet heittävät pystysuunnassa kohti vimoja. Lähde: Pexels.

Kun matkapuhelin projisoidaan pystysuoraan, se onnistuu saavuttamaan enimmäiskorkeuden. Jos positiivinen osoite valitaan siinä mielessä, mikä on melkein aina tehty, kyseisen maksimipisteen saavuttamiseksi tarvittavan ajanjakson aikana matkapuhelimella on positiivinen nopeus.

Mutta painovoima on ollut läsnä. Ja se on aina suunnattu pystysuoraan, riippumatta siitä, nouseeko esine ylös vai alas. Luonnollisesti hän saa liikkuvan jarrun vähitellen pysähtymään hetkeksi.

Heti matkapuhelin sijoittaa nopeuden merkityksen ja on suunnattu takaisin maahan. Tässä tapauksessa nopeus on negatiivinen, koska se osoittaa myös kohti maata. Siksi painovoima saa nopeuden lisäämään yhä enemmän.

Painovoiman kiihtyvyyden arvo on arvioitu 9.8 m/s², että laskentatarkoituksiin on pyöristetty nopeudella 10 m/s². Esimerkin kohde olisi voitu käynnistää alkuperäisellä nopeudella 5 m/s.

Lopuksi t = 1.0 s, liikkuvan nopeus on negatiivinen. Jos se on pystysuora käynnistys ylöspäin, kitkan puuttuessa se tarkoittaa, että se palaa takaisin lähtöpisteeseen, mutta tällä kertaa se laskee sen sijaan ylöspäin.

Yhteenvetona voidaan todeta, että negatiivinen kiihtyvyys ei välttämättä tarkoita, että matkapuhelin vähenee nopeuttaan. Päinvastoin, matkapuhelin voi mennä nopeammin ja nopeammin. Kyse on huomiota siihen, ovatko nopeuden ja kiihtyvyyden merkit vai eivät samat.

Viitteet

1. Walker, J. 2010. Fysiikka. Neljäs painos. Addison Wesley. 26-30.