Selgitame, mis on kiirendus ja milliseid valemeid selle arvutamiseks kasutatakse. Samuti selle erinevus kiirusest ja näidetest.
Mis on kiirendus?
Objekti kiirendus on suurusjärk, mis näitab, kuidas objekti kiirus muutub ühikus ilm. Kuna kiirus on vektorsuurus (st sellel on a aadress), on ka kiirendus. Tavaliselt tähistatakse seda märgiga juurde ja selle mõõtühik Rahvusvaheline süsteem on m / s2 (meetrit perteiseks ruudus).
Kiirenduse kui kontseptsiooni päritolu pärineb Isaac Newtoni (klassikalise mehaanika rajaja) mehaanikauuringutest, milles ta tagab, et objekt säilitab omaliikumine sirgjooneline ja ühtlane (MRU), välja arvatud juhul, kui sellele mõjuvad kiirendust põhjustavad jõud.
Need jõud võivad tekitada kiirendusi, mis põhjustavad objektide kiirenemist või aeglustumist. Oluline on märkida, et vektoritega töötamisel on hädavajalik suundade määratlemine. Kui defineerida näiteks ida positiivse liikumissuunana, siis positiivne kiirendus tähendab alati kiiruse suurenemist. Negatiivne kiirendus võib aga viidata kiiruse vähenemisele ida suunas või kiiruse suurenemisele lääne suunas.
Kui objekt kogeb teatud aja jooksul muutusi oma kiirenduses, saab arvutada "keskmise kiirenduse", mis on selle ajavahemiku jooksul läbitavate kiirenduste keskmine.
Kiirenduse valem
The mehaanika klassika mõistab kiirendust kui keha kiiruse muutumist ajas. Matemaatiliselt kirjutatakse see järgmiselt: a = dv / dt, kusjuurde on kiirendus,dv kiiruste erinevus jadt aeg, mil toimub kiirendus.
Täpsemalt, dv Y dt on määratletud järgmiselt:
- dv = vf - vi, kus vf on mobiili lõppkiirus ja vi on mobiili algkiirus. See erinevus näitab kiirenduse suunda.
- dt = tf - ti, kus tf on liikumise lõppaeg ja ti liikumise algusaeg. Kui pole märgitud teisiti, võetakse stardiajaks tavaliselt 0 sekundit.
Teisest küljest on jõu vahel proportsionaalne seos (F), mida rakendatakse objektile mass (m) ja kiirendus (juurde), mille omandate. Seda seost kirjeldav valem on Newtoni teine seadus:
- F = m.a millest järeldub, et a = F / m
Kiirus ja kiirendus
Kiirus ja kiirendus on kaks erinevat mõistet. Kiirus näitab vahemaa pikkust, mille keha läbib ajaühikus (seetõttu on tal näiteks ühikud m/s), kiirendus aga nimetatud kiiruse muutumist ajaühikus (ja sellepärast see on näiteks m / s2).
Näited kiirendusest
- Piljardipall kiirendab, kui seda kiiga lüüa. Teades kii pakutavat jõudu ja kuuli massi, saame selle kiirenduse.
- Kui teame rongi kiirust vahetult enne pidurdamist ja aega, mis kulub nullkiiruseni jõudmiseks, siis saame arvutada selle käände (negatiivne kiirendus).
- Rõdult paisatakse objekt (seega selle algkiirus on null) ja selle jõu mõjul gravitatsiooni, see langeb kiirusega, mis suureneb, kuni see on põrandal maksimaalne. Kui me teame seda lõppkiirust ja langemiseks kuluvat aega, saame kiirenduse (mis on gravitatsiooni kiirendus).