Обчислити прискорення; Формула для обчислення прискорення
У цій главі ми розглядаємо рівноприскорений рух. Звичайно, ми також пояснимо вам необхідні формули та на прикладах розрахунків покажемо, як ви можете легко розрахувати прискорення.
Визначення терміна прискорення
Прискорення є векторною (спрямованою) величиною і відображає миттєву швидкість зміни швидкості в часі за інтервал часу, а також відіграє центральну роль в описі процесів руху та їх взаємозв'язку із силами.
Розрахунок прискорення
Найпростіший спосіб обчислити прямий рух із постійним прискоренням. Для цього повинні бути відомі швидкість v (t1) в момент t1 (початкова швидкість) і швидкість v (t2) в момент t2 (кінцева швидкість). З різниці між цими двома швидкостями Δv = v (t2) - v (t1) прискорення протягом часового проміжку Δt = t2 - t1 можна обчислити за такою формулою:
а - прискорення в метрах на секунду квадратного [м/с 2]
t - час у секундах [с]
v - швидкість в метрах за секунду [м/с]
Якщо кінцева швидкість v (t2) нижча за початкову швидкість v (t1), розраховане прискорення є негативним. Отже, мова йде про затримку - наприклад, при гальмуванні.
Формула рівноприскореного руху (закон відстані-часу):
s - відстань у метрах [м]
a - прискорення в метрах на секунду квадратного [м/с 2]
t - час у секундах [с]
v0 - початкова швидкість в метрах за секунду [м/с]
s0 - початкова відстань [м]
Якщо рух починається з початкової точки і з місця, формула спрощується до:
Формула рівноприскореного руху (закон швидкості-часу):
v - швидкість в метрах за секунду [м/с]
a - прискорення в метрах на секунду квадратного [м/с 2]
t - час у секундах [с]
v0 - початкова швидкість в метрах за секунду [м/с]
Формула спрощується, якщо рух починається без стартової швидкості:
Зразок розрахунку для вимірювання прискорення з використанням швидкості
Приклад розрахунку для вимірювання з використанням швидкості: У момент часу t1 = 0с автомобіль рухається зі швидкістю v1 = 20м/с порівняно з дорогою. Це еквівалентно 72 км/год. У момент часу t2 = 15 с, тобто через 15 с, транспортний засіб має швидкість v2 = 40 м/с. У перерахунку це 144 км/год. Потім можна розрахувати середнє прискорення автомобіля наступним чином:
Розраховане значення вказує на те, що швидкість автомобіля збільшується на 1,33 м/с в секунду - отже, a = 1,33 м/с 2. Це означає 4,68 км/год, що транспортний засіб рухається швидше за секунду.