Vzorce negativního zrychlení, výpočet a řešená cvičení

The negativní zrychlení Vzniká, když má změna nebo změna rychlosti během určitého časového období negativní znaménko. Pozorujte psa na obrázku a bavte se na pláži. Písek zpomaluje jeho pohyb, což znamená, že dochází ke zrychlení opačné k rychlosti, kterou nese.

Toto zrychlení lze považovat za negativní, na rozdíl od rychlosti, která se uvádí jako pozitivní. Negativní zrychlení nemusí vždy způsobit snížení rychlosti.

V jednorozměrném pohybu se směr postupu obecně bere jako kladný, to znamená směr rychlosti. To je to, co bylo zvažováno dříve: u psa na obrázku je kladný směr ten, který jde od ocasu k hlavě.

Před ponořením tlap do písku přišel pes s určitou rychlostí proti vpřed, to je pozitivní. Poté písek snižuje rychlost, dokud se nezastaví, tj. Nulová konečná rychlost.

Předpokládejme, že se to všechno stalo za určitou dobu Δt. Zrychlení během této doby se vypočítá takto:

a = (0 - v) ÷ Δt

Ve výše uvedené rovnici v> 0, Δt> 0 pak a < 0, es decir aceleración negativa (na < 0). Protože směr rychlosti na začátku byl považován za kladný, pak negativní zrychlení znamená, že zrychlení směřuje od rychlosti. Proto se dospělo k závěru, že:

Kdykoli zrychlení pohybujícího se tělesa ukazuje opačným směrem než rychlost, těleso brzdí nebo zpomaluje.

Proto můžeme prokázat, že:

• Když rychlost a zrychlení mají stejné znaménko, bez ohledu na to, které znaménko se rychlost zvyšuje. V tomto případě se rychlost stane pozitivnější nebo negativnější, v závislosti na případu..
• Pokud mají rychlost a zrychlení opačné znaky, rychlost klesá.

Rejstřík článků

• 1 Vzorce pro výpočet zrychlení
  • 1.1 - Příklad 1
  • 1.2 - Příklad 2
  • 1.3 - Příklad 3 - Vertikální zvracení
• 2 Odkazy

Vzorce pro výpočet zrychlení

Bez ohledu na značku průměrné zrychlení na_m mezi okamžiky t Y t '  se vypočítá pomocí následujícího vzorce:

Průměrné zrychlení poskytuje globální informace o tom, jak se rychlost změnila v uvažovaném časovém intervalu. Na druhou stranu okamžité zrychlení nabízí podrobnosti o tom, jak se rychlost v každém okamžiku mění. Takže pro dané okamžité t se zrychlení vypočítá podle následujícího vzorce:

-Příklad 1

V počátečním okamžiku t = 0,2 s má objekt rychlost 3 m / s. Později, v okamžiku t '= 0,4 s, má rychlost 1 m / s. Vypočítejte střední zrychlení mezi časy t at 'a interpretujte výsledek.

Odpovědět

-Příklad 2

V počátečním okamžiku t = 0,6 s má objekt rychlost -1 m / s. Později, v okamžiku t '= 0,8 s, má rychlost -3 m / s. Vypočítejte střední zrychlení mezi časy t at. Interpretujte výsledek.

Odpovědět

Závěrem lze říci, že na konci časového intervalu se rychlost stala ještě zápornější (-3 m / s).

Znamená to, že mobil zpomaluje svůj pohyb? Ne. Znaménko mínus v rychlosti znamená pouze to, že jde dozadu a rychleji, protože rychlost -3 m / s je rychlejší než rychlost -1 m / s, rychlost, která byla na začátku.

Rychlost, která je modulem rychlosti, se zvýšila navzdory negativnímu zrychlení. Myslím, že tento objekt zrychlil. Proto konstatujeme:

Dokud zrychlení pohybujícího se tělesa ukazuje ve směru rovnoběžném s rychlostí, tělo se zrychluje.

-Příklad 3 - Vertikální vrhání

Zvažte následující příklad: objekt má okamžitou rychlost danou následujícím výrazem se všemi jednotkami v mezinárodním systému:

v (t) = 5 - 10 t

Najděte rychlost a zrychlení pro časy 0s, 0,5s a 1,0s. V každém případě uveďte, zda se objekt zrychluje nebo zpomaluje.

Odpovědět

Rychlost v každém z uvedených okamžiků se zjistí dosazením t přímo do rovnice. Zrychlení se zjistí odvozením daného výrazu jako funkce času a následným vyhodnocením výsledku v každém z daných časů.

Výsledky jsou následující:

Zrychlení je konstantní a negativní pro veškerý pohyb. Nyní je možné popsat, co se stalo s mobilem při jeho pohybu.

V čase t = 0 s se mobil zpomaloval. Toto následuje okamžitě, protože rychlost je kladná a zrychlení záporné..

V okamžiku t = 0,5 s se mobil zastavil, alespoň na okamžik byl v klidu. Není nemožné, aby se mobil zastavil, i když je zrychlený. Nejhmatatelnějším příkladem je vertikální zvracení.

Když je mobilní telefon promítán svisle nahoru, dokáže dosáhnout maximální výšky. Pokud je kladný směr zvolen v tomto smyslu, což je téměř vždy provedeno, během doby potřebné k dosažení tohoto maximálního bodu bude mít mobil kladnou rychlost.

Gravitace však byla po celou dobu. A vždy směřuje svisle dolů, bez ohledu na to, zda objekt jde nahoru nebo dolů. Přirozeně zvládá postupné zpomalení mobilního telefonu, dokud se na okamžik nezastaví.

Mobil okamžitě obrátí smysl své rychlosti a zamíří zpět na zem. V tomto případě je rychlost záporná, protože směřuje také k zemi. Gravitace proto způsobuje, že se rychlost stále více zvyšuje.

Hodnota gravitačního zrychlení byla odhadnuta na 9,8 m / s^dva, který se pro účely výpočtu zaokrouhlí na 10 m / s^dva. Objekt v příkladu mohl být vhoden nahoru s počáteční rychlostí 5 m / s..

Nakonec při t = 1,0 s je rychlost mobilního telefonu záporná. Pokud se jedná o svislý hod nahoru, při absenci tření to znamená, že prochází výchozím bodem znovu, ale tentokrát jde dolů, místo nahoru..

Závěrem lze říci, že negativní zrychlení nemusí nutně znamenat, že mobilní zařízení zpomaluje. Naopak, mobil mohl jít rychleji a rychleji. Jde o to věnovat pozornost tomu, zda známky rychlosti a zrychlení jsou stejné nebo ne..

Reference

1. Walker, J. 2010. Fyzika. Čtvrté vydání. Addison Wesley. 26-30.