Kiirendus

Kiirendus

Kui arutasime kiirust ja kiirust, eeldasime konstantset kiirust. Reaalses maailmas juhtub seda aga harva. Reaalses maailmas on liikuva objekti kiirus sageli muutuv.

Mis on kiirendus?

Kiirendus on objekti kiiruse muutuse mõõtmine. Kui vajutate autos gaasipedaali alla, tõuseb auto üha kiiremini edasi. See kiiruse muutus on kiirendus.

Kiirenduse arvutamise võrrand on:

Kiirendus = (kiiruse muutus) / (aja muutus)
või
a = Δv ÷ Δt
Kuidas mõõta kiirendust

Kiirenduse standardne mõõtühik on meetrit sekundis ruudus või m / skaks. Selle saate arvutada ülaltoodud valemi põhjal, kus kiirus on meetrit sekundis ja aeg sekundites.

Kiirendus on vektor

Füüsikas pole kiirendusel ainult suurust (see on m / skaksnumber, mida me eespool arutasime), kuid sellel on ka suund. See muudab kiirenduse vektoriks.

Jõud ja kiirendus

Newtoni teises liikumisseaduses on öeldud, et objekti jõud on võrdne massi ja kiirenduse korrutisega. See on kirjutatud järgmisesse võrrandisse:

Jõud = mass * kiirendus
või
F = ma
Selle valemi abil saame välja selgitada ka kiirenduse, kui teame objekti massi ja jõudu. See valem on:

kiirendus = jõud / mass
või
a = F / m
Pidev kiirendus

Kui objekt muudab kiirust aja jooksul püsiva hulga võrra, nimetatakse seda pidevaks kiirenduseks. Pideva positiivse kiirendusega objekt läheb järjest kiiremini. Selle kiirus kasvab pidevalt.

Intervall
1. sekund
2. sekund
3. sekund
Kiirendus
5 m / skaks
5 m / skaks
5 m / skaks
Kiirus
10 m / s
15 m / s
20 m / s
Näide pidevast kiirendusest 5 m / skaks.

Vabalangemine: kiirenduse tüüp

Üks pideva kiirenduse näide on objekt vabalangemises. Vabalangemise ajal rakendab gravitatsioon objektile pidevat jõudu, mis põhjustab pidevat kiiruse kasvu. Kui peaksite mõõtma objekti kukkumise kaugust, langeks see iga sekund edasi, sest see võtab pidevalt kiirust.

Märkus. Reaalses maailmas oleks objektil täiendav õhuhõõrdejõud. Mingil hetkel saavutas objekt 'terminalikiiruse'. See tähendab, et see enam ei kiirendaks ja kukkumise kiirus jääks samaks. Näoga alla langeva langevarjuhüppe lõplik kiirus on umbes 122 miili tunnis.

Keskmine kiirendus

Keskmine kiirendus on kogu kiiruse muutus jagatud kogu ajaga. Selle leiate võrrandist a = Δv ÷ Δt.

Näiteks kui objekti kiirus muutub 5 sekundi jooksul 20 m / s kuni 50 m / s, oleks keskmine kiirendus järgmine:

a = (50 m / s - 20 m / s) ÷ 5s
a = 30 m / s ÷ 5s
a = 6 m / skaks

Aeglustus või negatiivne kiirendus

Kui objekti kiirus väheneb (aeglustub), nimetatakse seda aeglustuseks. Seda võib esindada ka negatiivne kiirendus. See tähendab, et kiirenduse suund või vektor on suunatud objekti liikumise vastupidises suunas.

Näiteks kui objekti kiirus muutub 2 sekundi jooksul 40 m / s kuni 10 m / s, oleks keskmine kiirendus järgmine:

a = (10 m / s - 40 m / s) ÷ 2s
a = -30 ms ÷ 2s
a = -15 m / skaks
Seda võiks nimetada ka aeglustuseks 15 m / skaks.