Направление ускорения и направление скорости: Всегда ли направление ускорения совпадает с направлением скорости?Приведите пример.

Содержание

Векторы ускорения и скорости. Ускорение и сила. Направления тангенциального и нормального ускорений

Как известно, любая физическая величина относится к одному из двух типов, она является либо скалярной, либо векторной. В данной статье рассмотрим такие кинематические характеристики как скорость и ускорение, а также покажем, куда направлены векторы ускорения и скорости.

Что такое скорость и ускорение?

Обе величины, названные в этом пункте, являются важными характеристиками любого вида движения, будь то перемещение тела по прямой линии или по криволинейной траектории.

Скоростью называется быстрота изменения координат во времени. Математически эта величина равна производной по времени пройденного пути, то есть:

v¯ = dl¯/dt.

Здесь вектор l¯ направлен от начальной точки пути к конечной.

В свою очередь ускорение – это скорость, с которой изменяется во времени сама скорость. В виде формулы оно может быть записано так:

a¯ = dv¯/dt.

Очевидно, что взяв вторую производную от вектора перемещения l¯ по времени, мы также получим значение ускорения.

Поскольку скорость измеряется в метрах в секунду, то ускорение, согласно записанному выражению, измеряется в метрах в секунду в квадрате.

Куда направлены векторы ускорения и скорости?

В физике всякое механическое движение тела принято характеризовать определенной траекторией. Последняя представляет собой некоторую воображаемую кривую, вдоль которой тело перемещается в пространстве. Например, прямая линия или окружность – это яркие примеры распространенных траекторий движения.

Вектор скорости тела направлен в сторону движения всегда, независимо от того, замедляется или ускоряется тело, движется оно по прямой или по кривой. Если говорить геометрическими терминами, то вектор скорости направлен по касательной к точке траектории, в которой в данный момент находится тело.

Вектор ускорения точки материальной или тела не имеет ничего общего со скоростью. Этот вектор направлен в сторону изменения скорости. Например, для прямолинейного движения величина a¯ может как совпадать по направлению с v¯, так и быть противоположной v¯.

Действующая на тело сила и ускорение

Мы выяснили, что вектор ускорения тела направлен в сторону изменения вектора скорости. Тем не менее не всегда можно легко определить, как меняется скорость в данной точке траектории. Более того, для определения изменения скорости необходимо выполнить операцию разности векторов. Чтобы избежать этих трудностей в определении направления вектора a¯, существует еще один способ быстро его узнать.

Ниже записан знаменитый и хорошо известный каждому школьнику закон Ньютона:

F¯ = m*a¯.

Формула показывает, что причиной возникновения ускорения у тел является действующая на них сила. Поскольку масса m является скаляром, то вектор силы F¯ и вектор ускорения a¯ направлены одинаково. Этот факт следует запомнить и применять на практике всегда, когда возникает необходимость в определении направления величины a¯.

Если на тело действуют несколько разных сил, тогда направление вектора ускорения будет равно результирующему вектору всех сил.

Движение по окружности и ускорение

Когда тело перемещается по прямой линии, то ускорение направлено либо вперед, либо назад. В случае же движения по окружности ситуация усложняется тем, что вектор скорости постоянно меняет свое направление. В виду сказанного, полное ускорение определяется двумя его составляющими: тангенциальным и нормальным ускорениями.

Тангенциальное ускорение направлено точно так же, как вектор скорости, или против него. Иными словами, эта компонента ускорения направлена вдоль касательной к траектории. Ускорение тангенциальное описывает изменение модуля самой скорости.

Ускорение нормальное направлено вдоль нормали к данной точке траектории с учетом ее кривизны. В случае движения по окружности вектор этой компоненты указывает на центр, то есть нормальное ускорение направлено вдоль радиуса вращения. Эту компоненту часто называют центростремительной.

Полное ускорение представляет собой сумму названных компонент, поэтому его вектор может быть направлен произвольным образом по отношению к линии окружности.

Если тело совершает вращение без изменения линейной скорости, то существует отличная от нуля только нормальная компонента, поэтому вектор полного ускорения направлен к центру окружности. Заметим, что к этому центру также действует сила, удерживающая тело на его траектории. Например, сила гравитации Солнца удерживает нашу Землю и другие планеты на своих орбитах.

Итоговая контрольная 9 класс

Итоговый тест по физике. 9 класс. Вариант -1.

Часть-А

Инструкция по выполнению заданий№А1-16: выберите букву, соответствующую правильному варианту ответа, и запишите её в бланк ответов.

1.Относительно какого тела или частей тела пассажир, сидящий в движущемся вагоне, находится в состоянии покоя?

А. вагона.

Б. земли.

В. колеса вагона.

2. При равноускоренном движении скорость тела за 5 с изменилась от 10 м/с до 25 м/с. Определите ускорение тела.

А. 4 м/с2; Б. 2 м/с2; В. -2 м/с2; Г. 3 м/с2.

3. Дана зависимость координаты от времени при равномерном движении: х=2+3t. Чему равны начальная координата и скорость тела?

А. xₒ=2, V

=3 ; Б. xₒ=3, V=2; В. xₒ=3, V=3; Г. xₒ=2, V=2.

4. Тело движется по окружности. Укажите направление ускорения (рисунок 1).

А.  ускорения – 4;

Б.  ускорения – 1;

В.  ускорения – 2;

Г. ускорения – 3.

5. Под действием силы 10Н тело движется с ускорением 5м/с2. Какова масса тела ?

А.  2кг. Б. 0,5 кг.

В. 50 кг. Г. 100кг.

6. Земля притягивает к себе подброшенный мяч силой 3 Н. С какой силой этот мяч притягивает к себе Землю?

А. 30Н Б. 3Н В. 0,3Н Г. 0Н

7. Какая из приведенных формул выражает второй закон Ньютона?

А. ; Б. ; В. ; Г. .

8.  Как направлен импульс силы?

А. по ускорению.

Б.  по скорости тела.

В.  по силе.

Г. Среди ответов нет правильного.

9. Тележка массой 2 кг движущаяся со скоростью 3м/с и сталкивается с неподвижной тележкой массой 4 кг и сцепляется с ней. Определите скорость обеих тележек после взаимодействия?

А. 1 м/с; Б. 0,5 м/с; В. 3 м/с; Г. 1,5 м/с.

10. По графику зависимости координаты колеблющегося тела от времени (см. рисунок 2) определите амплитуду колебаний.

А. 10 м;

Б. 6 м;

В. 4 м;

11. Камертон излучает звуковую волну длиной 0,5м. Какова частота колебаний камертона? Скорость звука в воздухе 340 м/с.

А. 680Гц; Б. 170Гц; В. 17Гц; Г. 3400Гц.

12. Силовой характеристикой магнитного поля является:

А. магнитный поток; Б.  сила, действующая на проводник с током;

В. вектор магнитной индукции.

13. Определите частоту электромагнитной волны длиной 3 м.

А. 10-8 Гц; Б. 10-7 Гц; В. 108 Гц; Г. 10-6 Гц.

14. Сколько протонов содержит атом углерода ?

А. 18

Б.  6

В. 12

15. Бетта- излучение- это:

А. поток квантов излучения; Б. поток ядер атома гелия

В.

 Поток электронов ;

16. Квадратная рамка расположена в однородном магнитном поле, как показано на рисунке. Направление тока в рамке указано стрелками. Как направлена сила, действующая на стороны аб рамки со стороны магнитного поля?

А. Перпендикулярно плоскости чертежа, от нас

Б. Перпендикулярно плоскости чертежа, к нам

В. Вертикально вверх, в плоскости чертежа

Г. Вертикально вниз, в плоскости чертежа

ЧАСТЬ-В

Инструкция по выполнению заданий№В1-В2: соотнесите написанное в столбцах

1 и 2.Запишите в соответствующие строки бланка ответов последовательность

букв из столбца2,обозначающих правильные ответы на вопросы из столбца1. Например:

В1. Установите соответствие между физическими открытиями и учеными

А) закон о передачи давления жидкостями и газами
Б) закон всемирного тяготения
В) открытие атмосферного давления

Ученый

1) Паскаль
2) Торричелли
3) Архимед
4) Ньютон

В2. Установите соответствие между приборами и физическими величинами

А) психрометр
Б) манометр
В) спидометр

Физические величины

1) давление
2) скорость
3) сила
4) влажность воздуха

ЧАСТЬ С:

задание с развернутым решением, умение решить задачу на применение

изученных тем, законов, физических величин.

С1. Транспортер равномерно поднимает груз массой 190кг на высоту 9м за 50с. Сила тока в электродвигателе 1,5А. КПД двигателя составляет 60%. Определите напряжение в электрической сети.

Урок 4. равномерное движение точки по окружности – Физика – 10 класс

Законы Кеплера

Орбиты небесных тел – траектории, по которым движутся в космическом пространстве Солнце, звёзды, планеты, кометы, а также искусственные космические аппараты (искусственные спутники Земли, Луны и других планет, межпланетные станции и т.

п.). Формы орбит и скорости, с которыми движутся по ним небесные тела, определяются главным образом силой всемирного тяготения. При исследовании движения небесных тел в большинстве случаев допустимо считать их материальными точками.

Указанные упрощения приводят к так называемой задаче двух тел. Одно из решений этой задачи было дано И. Кеплером, полное решение задачи было получено И. Ньютоном.

Заслуга открытия законов движения планет принадлежит выдающемуся немецкому учёному Иоганну Кеплеру (1571–1630). В начале XVII в. Кеплер, изучая обращение Марса вокруг Солнца, установил три закона движения планет.

Первый закон Кеплера. Каждая планета обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.

Второй закон Кеплера(закон площадей). Радиус-вектор планеты за одинаковые промежутки времени описывает равные площади.

Третий закон Кеплера. Квадраты звёздных периодов обращения планет относятся как кубы больших полуосей их орбит.

Ньютон доказал, что одна из притягивающихся материальных точек обращается вокруг другой по орбите, имеющей форму эллипса (или окружности, которая является частным случаем эллипса), параболы или гиперболы. В фокусе этой кривой находится вторая точка. Форма орбиты зависит: от масс рассматриваемых тел; от расстояния между ними; от скорости, с которой одно тело движется относительно другого.

Движение небесных тел

Чтобы начав движение вблизи поверхности Земли, тело преодолело земное притяжение и навсегда покинуло Землю по параболической орбите, необходимо сообщить ему начальную скорость не меньше 11,2 км/с. Эта скорость называется второй космической скоростью. Наименьшая начальная скорость, которую нужно сообщить телу, чтобы оно стало искусственным спутником Земли, называется первой космической скоростью. Она равна 7,91 км/с. Большинство тел Солнечной системы движется по эллиптическим орбитам. Только некоторые малые тела Солнечной системы – кометы, возможно, движутся по параболическим или гиперболическим орбитам.

В задачах космического полёта наиболее часто встречаются эллиптические и гиперболические орбиты. Так, межпланетные станции отправляются в полет, имея гиперболическую орбиту относительно Земли; затем они движутся по эллиптическим орбитам относительно Солнца по направлению к планете назначения.

Ориентация орбиты в пространстве, её размеры и форма, а также положение небесного тела на орбите определяются шестью величинами, называемыми элементами орбиты. Орбиты небесных светил имеют некоторые характерные точки, которые получили собственные названия. Так, ближайшая к Солнцу точка орбиты небесного тела, движущегося вокруг Солнца, называется перигелием, а наиболее удалённая от него точка эллиптической орбиты – афелием. Если тело движется относительно Земли, то ближайшая к Земле точка орбиты называется перигеем, а самая далёкая – апогеем. В более общих задачах, когда под притягивающим центром можно подразумевать разные небесные тела, употребляют названия: перицентр (ближайшая к центру точка орбиты) и апоцентр (наиболее удалённая от центра точка орбиты).

Методы, разработанные в небесной механике, позволяют очень точно на много лет вперёд определить положение любых тел Солнечной системы.

Ускорение в направлении траектории – Справочник химика 21

    Существует много различных типов масс-спектрометров. Детали конструкции и относительные достоинства различных типов приборов описаны в литературе [1—7]. Большинство основных принципов масс-спектрометрии можно продемонстрировать, описав принцип действия простого масс-спектрометра, изображенного на рис. 16.1. Образец, находящийся в емкости, вводится через отверстие, входит в ионный источник а и проходит через электронный пучок в точке в, пучок обозначен штриховой линией. При взаимодействии образца с электронами, имеющими достаточную энергию, образуются положительные ионы, движущиеся по направлению к ускоряющим пластинам гид, поскольку между задней стенкой (напускной щелью) и передней стенкой этого устройства существует небольшая разность потенциалов. Отрицательные ионы притягиваются задней стенкой, которая заряжена положительно относительно передней стенки, и разряжаются на ней. Положительные ионы проходят через пластины гид, ускоряются под действием большой разности потенциалов (несколько тысяч вольт) между этими пластинами и покидают ионный источник через отверстие б. Заряженные ионы движутся по круговой орбите под влиянием магнитного поля. Полуокружность, помеченная е, есть траектория движения ускоренного иона в магнитном поле напряженности Н. Радиус полуокружности г зависит от следующих параметров 1) ускоряющего потенциала V(т. е. от разности потенциалов между ускоряющими пластинами г и (3), 2) массы иона т, 3) заряда иона е и 4) напряженности магнитного поля Н. Связь между этими параметрами выражается уравнением  [c.313]
    Ускорение в направлении траектории [c.108]

    Рассмотренные схемы лопастных турбомашин (насосов и турбин) показывают, что основная их функция— преобразование энергии осуществляется за счет прохождения потока жидкости через вращающуюся решетку лопастей рабочего колеса. Отсюда следует, что одним из основных факторов, характеризующих работу турбомашины, является структура потока, определяющаяся взаимодействием между жидкостью и лопастями рабочего колеса. Существенное значение имеют кинематические показатели величины и направления скоростей, ускорения, формы траекторий движения (линии тока). [c.40]

    Основные соотношения для движения с постоянным ускорением в направлении траектории [c.109]

    По определению среднего ускорения в направлении траектории [c.110]

    Это соотношение связывает пройденный путь 5, начальную скорость VQ, ускорение а-с в направлении траектории и промежуток времени t. [c.112]

    Что такое ускорение в направлении траектории и в каких единицах оно измеряется  [c.121]

    Полное ускорение а точки при криволинейном движении найдем суммированием составляющей вектора в направлении траектории а, и составляющей вектора в нормальном [c. 129]

    Ускорение в направлении траектории й, (касательное ускорение) изменяет только величину скорости точки, а нормальное ускорение а (центростремительное ускорение) — только ее направление. В соответствии с направлением вектора нормального ускорения Дн вектор полного ускорения а направлен внутрь траектории. Если полное ускорение Д будет направлено от нормали в направлении движения (рис. 97, а), то абсолютная величина скорости [c.130]

    В заключение отметим, что прямолинейное движение точки, как равномерное, так и неравномерное, является частным случаем криволинейного движения. Это хорошо видно на примере движения точки по окружности. Если бесконечно увеличивать радиус окружности, то траектория точки будет приближаться к прямой на все большем участке. При увеличении радиуса вектор нормального ускорения уменьшается и в пределе станет равным нулю. Останется только ускорение в направлении траектории, которая превратится в прямую линию. [c. 133]

    Но с точки зрения классической физики модель Резерфорда не могла быть устойчивой, так как движение электрона по круговой орбите есть движение с ускорением (направленным к центру вращения), а ускоренное движение электрического заряда сопровождается излучением и постепенной потерей энергии. Электрон, растратив энергию на излучение, должен быстро упасть на ядро, двигаясь по спиральной траектории. [c.75]

    Буровой раствор поступает через точку, расположенную в центре корпуса. Частицы раствора, коснувшись стержней первого от центра ряда, получают соответствующую этому ряду скорость и выбрасываются с траектории этого ряда стержней. Частица, имея направление движения одинаковое с вектором скорости стержня, от которого она получила ускорение, пересекает траекторию второго ряда стержней, движущихся в противоположном направлении. Получая мощный удар от стержней второго ряда, частица отскакивает от него и, меняя вектор скорости, выбрасывается с траектории второго ряда на траекторию третьего ряда и Т. Д. (рис. 2). Такие попеременно противоположные движения [c.31]


    Элементарные процессы в плазме. Движение электрически заряженных частиц в плазме отличается от движения нейтральных частиц в газах. В обычном газе отдельная частица между двумя последовательными столкновениями движется с определенной постоянной скоростью, акт соударения можно представить как столкновение жестких шаров, путь отдельной частицы — ломаная зигзагообразная линия. При соударении нейтральных частиц направление движения и скорость меняются резко. В плазме заряженные частицы движутся под действием электрических полей ускоренно и замедленно. Ускоренное движение периодически заменяется замедленным, а замедленное — ускоренным. Траектория движения, как правило, — сложная зигзагообразная кривая, не содержащая прямолинейных участков. Плазма характеризуется большим числом разновидностей взаимодействий и соударений. Типичными взаимодействиями — соударениями являются нейтральная частица — нейтральная частица, ион — нейтральная частица, электрон — нейтральная частица, электрон — электрон, ион — ион. Взаимодействие заряженных частиц отличается от взаимодействия нейтральных атомов и молекул большим радиусом действия и коллективным характером. Каждый из перечисленных видов взаимодействий вносит свой индивидуальный вклад в физико-химические характеристики плазмы. Их строгий учет сталкивается с большими трудностями. [c.248]

    Распространенным способом очистки жидкости от взвешенных в ней частиц является осаждение частиц на различных препятствиях (коллекторах) при обтекании их жидкостью. Коллекторами могут служить более крупные частицы, фильтры, пористые среды, сетки и другие препятствия. Осаждающиеся на препятствиях частицы образуют слой твердого осадка. Следует заметить, что, как правило, размер частиц не превосходит линейного размера элементов коллектора, поэтому захват частиц препятствием имеет пе просто геометрический характер, но определяется характером обтекания потоком препятствий и силами молекулярного и электростатического взаимодействия частиц с коллектором. Эти силы действуют, если частицы находятся достаточно близко к поверхности коллектора, поэтому важно знать вид траекторий частиц в потоке несущей жидкости. Следуя [60], ограничимся случаем медленного обтекания суспензией коллектора, при условии малости размера частиц по сравнению с линейным размером элементов коллектора. В настоящем разделе будут рассмотрены два основных механизма захвата частиц препятствием броуновская диффузия очень маленьких частиц (аПоследний процесс не носит диффузионный характер. Из-за малости частиц его можно считать безынерционным и рассматривать как геометрическое столкновение с препятствием благодаря тому, что траектории частиц, совпадающих с линиями тока жидкости, пересекут препятствие. Заметим, что подобное представление годится для частиц, плотность которых мало отличается от плотности жидкости. Если рассматривается аналогичная задача о течении газа с взвешенными в нем твердыми частицами, то большая разность плотностей частиц и газа приводит к возможности движения частиц относительно газа, т. е. к необходимости учитывать инерцию частиц, особенно вблизи препятствий, поскольку там частицы тормозятся, изменяют направление и обладают значительными отрицательными ускорениями. Такой механизм столкновения частиц с препятствием или между собой в работе [51] назван инерционным. [c.221]

    Центрифуги применяются для разделения неоднородных жидких систем путем осаждения или фильтрования. Благодаря тому, что оба процесса протекают в результате воздействия мощного поля центробежных сил, их скорость значительно выше, чем в случае действия поля тяжести. При движении тела вокруг непо движной оси с постоянной угловой скоростью оно испытывает ускорение, возникающее от изменения направления скорости тела и характеризующее отклонение движения от прямолинейного. Это ускорение направлено по главной нормали траектории движения тела к центру вращения, почему его называют центростремительным. Последнее возникает под действием центростремительной силы, направленной аналогично центростремительному ускорению. На элемент жидкости, вращающейся вместе с сосудом, также действует центростремительное ускорение. Вращающуюся вместе с сосудом жидкость можно рассматривать как находящуюся в относительном покое. Пользуясь системой координат, связанной с сосудом, можно ввести центробежную силу инерции, равную по величине центростремительной силе, но направленную в противоположную сторону. Эта сила вызывает осаждение взвешенных в жидкости частиц или фильтрование жидкости через пористый слой осадка, находящегося внутри перфорированного вращающегося сосуда. [c.209]

    Анализатор. Ионы, ускоренные в электрическом поле источника, выходят из него через щель в виде сформированного ионного пучка с углом расходимости 2а. Попадая в магнитное поле Н секторной формы, направленное перпендикулярно к плоскости чертежа (рис. 6), ионы различной массы движутся по круговым траекториям различного радиуса, отклоняясь от первоначального направления. При надлежащей форме границ поля, взаимном расположении поля и выходной щели а (объект) ионы одной и той же массы фокусируются [c. 21]


    Обратите внимание на полученный существенно новый, очень важный результат вектор ускорения не обязательно направлен по траектории. Направление вектора ускорения совпадает с направлением вектора изменения скорости Ду, [c.127]

    Как и в линейном ускорителе, в циклотроне применяется многократное ускорение высокочастотным (ВЧ) полем. Однако благодаря наложению магнитного поля ионы движутся не вдоль прямой трубы, а по спиральной траектории, состоящей из целой серии полуокружностей возрастающего радиуса. Принцип действия циклотрона иллюстрируется на рис. 81. Ионы образуются в дуговом разряде ионного источника Р, расположенного вблизи центра зазора между двумя полыми полукруглыми электродами АжВ, которые называются дуантами . Дуанты заключаются в вакуумную камеру, которая располагается между круглыми полюсными наконечниками электромагнита и к которой подключается необходимая система вакуумных насосов. На дуанты подается высокочастотное напряжение от специального ВЧ-генератора. Выходящие из источника положительные ионы начинают ускоряться в направлении дуанта, который в этот момент [c.356]

    Ускорение йг в данный момент времени всегда совпадает с направлением касательной к траектории, поэтому его называют касательным или тангенциальным ускорением. [c.129]

    Направление вектора совпадает с направлением изменения скорости АОн за очень маленький промежуток времени А/. Вектор Аун всегда направлен перпендикулярно к направлению скорости, т. е. перпендикулярно касательной к траектории. Поэтому составляющая вектора ускорения Дн изменяет только направление вектора скорости и и не изменяет его величины.  [c.129]

    Линию, перпендикулярную касательной к кривой и проведенную через точку касания, в математике называют нормалью. Составляющую Д вектора ускорения называют нормальным ускорением. Иногда вектор Дн называется центростремительным ускорением. Этот термин тоже хорошо отражает физическую сущность ускорения Дн. Так как вектор скорости совпадает по направлению с касательной к траектории движения, то нормальная составляющая ускорения всегда должна быть направлена в ту сторону, куда поворачивается касательная, т. е. внутрь Траектории. С этой стороны траектории находится точка О — центр, из которого можно провести дугу, практически совпадающую с траекторией на очень маленьком участке в окрестности точки М (рис. 96). [c.129]

    На рис. 98 показаны траектория такого движения и ряд векторов скорости V, соответствующих последовательным равным промежуткам времени. Все векторы скорости имеют одинаковую величину (их длина постоянна), но разное направление. Всякий раз, когда точка, двигаясь с постоянной скоростью, описывает окружность, вектор скорости V равномерно поворачивается на 360°. Так как величина скорости не изменяется, то касательное ускорение отсутствует Дт = 0. Нормальное ускорение Дн в каждый момент времени направлено перпендикулярно касательной к траектории и, следовательно, всегда проходит по радиусу через [c. 130]

    Как определить величину и направление ускорения точки, движущейся по криволинейной траектории  [c.133]

    Рассмотрим теперь траекторию ионов в циклотроне. Пройдя половину окружности, ион попадает в электрическое поле между дуантами, частота которого подобрана таким образом, что за время движения иона внутри дуанта поле меняет свое направление точнее говоря, период электрического поля равен периоду кругового движения иона поэтому ионы повторно ускоряются полем между дуантами (рис. 77). Покажем, что многократное ускорение при этом действительно возможно. [c.141]

    После ускорения в электрическом поле ионы под прямым углом пересекают магнитное поле напряженностью Я, подвергаясь, таким образом, действию силы Неь, направленной перпендикулярно движению иона. Поэтому траекторией движения ионов будет окружность радиуса г. [c.280]

    Наличие механического взаимодействия частиц в потоке значительно меняет представления о механизме гравитационной классификации. Это взаимодействие приводит к постоянному перераспределению скоростей движения различных классов крупности в результате замедления мелких частиц и ускорения более крупных в направлении движения среды, способствует изменению траекторий движения отдельных частиц, увеличивая радиальную составляющую скорости. Все это отражает- [c.95]

    Ядерные лаборатории, выполняющие экспериментальные работы с ускоренными частицами высоких энергий, используют электромагнитные устройства различного назначения и конструкционного исполнения для направления, фокусирования и анализирования потока частиц и удержания их на заданных траекториях. При этом полимерные материалы применяют для нанесения изоляции на отдельные проводники, получения межслойной изоляции или изоляции плоских катушек, корпусной изоляции, изготовления систем подвода охлаждающей воды к катушкам, механического закрепления катушек, заполнения р промежутков в сердечниках, изоляции листов сердечников I и т. д. [c. 154]

    Ускорители заряженных частиц – устройства, ускоряющие электроны или ионы в электрич. поле (магн, поле м, б, использовано для управления потоком заряженных частиц). Различают два осн. конструкционных типа ускорителей линейные, в к-рых заряженные частицы движутся прямолинейно, и циклические, в к-рых движение идет по круговой траектории. По типу ускоряющего электрич. поля ускорители делят на высоковольтные, в к-рых направление электрич, поля во время ускорения ие меняется, и резонансные, в к-рых непрерывное ускорение достигается за счет того, что заряженная частица находится в ускоряющей фазе переменного высокочастотного электрич. поля, В циклич. ускорителях (циклотрон, синхротрон, синхрофазотрон и др,) требуемая энергия достигается при многократном прохождении ускоряемой частицы по окружности аппарата, в линейных (линейный индукц. ускоритель, линейный резонансный ускоритель и др.)-за счет приложения высокочастотного электрич. поля к линейной периодич. системе электродов. Осн. элементы ускорителя-высоковольтный генератор, источник заряженных частиц (ионный источник) и система, в к-рой производится ускорение, В резонансных ускорителях процесс накопления частицей энергии происходит за определенное время, зависящее от требуемой энергии и типа ускоряемых частиц, поэтому они работают в импульсном режиме, Нек-рые типы высоковольтных ускорителей (напр., каскадный ускоритель) могут использовать- [c.255]

    Вынесенный вибратор через раму передает шарам в барабане мельницы сложные пространственные вибрации в трех направлениях по трехосной системе координат при перемеш ении всей массы шаров по круговой траектории. Шары ударяются друг о друга, создавая усиленное поле воздействия на материал с энергонапряженностью до 50-100 g (ускорений силы тяжести). Такая интенсивность воздействия на материал позволяет получать крупность помола до 1-5 мкм при большой энергии вновь образованной поверхности. Одновременно протекают механохимические реакции, что позволяет проводить в мельнице плакирование, синтез разных продуктов, дисперсное упрочнение, механическое легирование и т. п. (подробнее см. в 8.4.3). [c.814]

    Мэе [2]. На рис. 4 показано такого рода устройство, дающее электроны с энергиями, распределенными в некоторой области, с максимумом в районе 1 Мэе. Оба этих устройства широко используются при облучении полимеров. Частицы с еще большими энергиями можно получить повторным ускорением потока электронов при прохождении через ряд относительно малых разностей потенциалов такое устройство сравнительно несложно и не связано с решением трудных проблем изоляции. В линейном ускорителе электроны движутся по прямым линиям сквозь ряд электродов, потенциал которых меняет знак при прохождении частиц. В настоящее время промышленностью производятся линейные ускорители с энергией пучка до 24 Мэе. В циклотроне [3] применен тот же основной принцип, но частицы движутся по спиральной траектории под действием сильного магнитного поля и многократно ускоряются при помощи единственной пары электродов, на которую подается переменный потенциал. Полный поток электронов, который можно получить от таких ускорительных устройств, очень велик и соответствует обычно 50— 100 мегафэр/мин (см. стр. 47) это значительно превосходит потоки, которые можно получить от любого радиоактивного источника практически осуществимых размеров. Ускорители обладают тем преимуществом, что весь поток может быть сосредоточен в одном направлении. Поэтому большинство исследований по воздействию электронов большой энергии на полимеры было выполнено при помощи ускорителей, а не с естественным [З-излучением. [c.26]

    Синхротронное излучение, возникающее при отклонении пучка электронов высокой энергии в магнитном поле, является самым мощным перестраиваемым источником света в верхней ультрафиолетовой и рентгеновской областях спектра. Конечно, оно постоянно возникает в синхротроне, представляющем собой установку, в которой при проведении исследований по физике элементарных частиц электроны ускоряются до очень больших энергий. Чтобы достичь таких высоких энергий электроны приходится многократно прогонять через зону ускоряющего напряжения. Такая операция называется рециркуляцией, и для ее осуществления необходимо изменять траекторию электронов, что осуществляется с помощью четрыех последовательно установленных отклоняющих магнитов, в каждом из которых пучок электронов поворачивается на 90°. Ускорение, которое необходимо для изменения направления, вызывает интенсивное излучение во всем спектральном диапазоне — от ближней ИК-области до рентгеновской. Совсем еще недавно это излучение сильно раздражало ученых, считавших его бесполезной потерей энергии. [c.214]

    Приборы с анализатором, использующим принцип магнитного секторного поля, относятся к числу наиболее часто применяемых аналитических масс-спектрометров. Ионы, образующиеся в ионном источнике, получив ускорение в поле с разностью потенциалов Ууск, попадают в однородное магнитное поле напряженностью Нм, силовые линии которого направлены перпендикулярно направлению полета ионов. При постоянной скорости движения траектории полета ионов будут искривляться с различными радиусами кривизны отклонения Готкл в зависимости от величины отношения массы к заряду т/г при сохранении равновесия между отклоняющей силой Лоренца и центробежной силой. [c.289]

    В центробежном вентиляторе частицы воздуха, разгоняясь на лопатках колеса, получают и ускорение и скорость, направленные но радиусу от центра врапцения под действием центробежной силы, и уже в нагнетательном трубопроводе изменяют направление своего движения по заданной траектории (трубой или вентиляционным каналом), а в осевом вентиляторе скорость частиц воздуха имеет направление, параллельное оси вала вентилятора, на который насажено рабочее колесо, имеющее четыре (реже [c. 102]

    Из уравнения видно, что траектория движения электростаби-лизировапной частицы нефтепродукта в электромагнитном поле описанной выше конфигурации в условиях потока представляет собой прямую, тангенс угла наклона которой к направлению потока эмульсии tga = ylx=qBI(бщьЯ). Отсюда следует, что полученная формула аналогична формуле (47), а следовательно, по тем же соображениям предположение о возможности использования силы Лоренца для ускорения процесса отделения капель нефти в условиях потока также должно быть отвергнуто. [c.203]


Что такое отрицательное ускорение?

Отрицательное ускорение указывает, что скорость объекта изменяется в отрицательном направлении, что может означать, что он движется медленнее или быстрее. Термин «ускорение» используется в физике для описания изменения скорости объекта и представляет собой векторную величину, что означает, что он указывает как величину, так и направление. То, что движется с положительной скоростью, скорость также является вектором, а отрицательное ускорение замедляется. В отличие от этого, объект, который имеет отрицательное ускорение, а также отрицательную скорость, на самом деле движется быстрее.

Часто для кого-то легче понять ускорение в целом и отрицательное ускорение в частности, сначала понимая скорость. Хотя термины «скорость», «скорость» и «ускорение» иногда используются как синонимы в общем разговоре, эти три слова имеют совершенно разные значения применительно к физике. «Скорость» – это измерение того, как далеко объект проходит за определенный период времени, и часто выражается в милях в час (миль в час) или метрах в секунду (м / с).

«Скорость» аналогична скорости, но указывает не только фактическую скорость, но и направление, в котором движется объект, что делает его векторной величиной. Это означает, что объект, движущийся со скоростью 20 м / с, и другой, движущийся со скоростью -20 м / с, движутся с одинаковой скоростью, но в противоположных направлениях. «Ускорение» – это измерение, касающееся изменения скорости объекта, которое часто выражается в метрах в секунду, в секунду (м / с / с или м / с 2 ). Объект, движущийся в покое одну секунду, затем движущийся со скоростью 10 м / с в следующую секунду, 20 м / с в следующую и 30 м / с в следующую секунду, имеет ускорение 10 м / с 2, так как это изменение скорости ,

Один из самых простых способов увидеть отрицательное ускорение – это выбросить что-то в воздух. Когда брошенный объект покидает свою руку, он движется с определенной скоростью, например 40 м / с. Сила гравитации тянет вниз на объект, когда он движется вверх в положительном направлении, давая ему ускорение около -10 м / с 2 . Через одну секунду объект все еще движется со скоростью 30 м / с, еще через секунду он движется со скоростью 20 м / с, а еще через две секунды он останавливается, прежде чем продолжить ускорение вниз.

Отрицательное ускорение просто указывает направление ускорения и может означать, что скорость объекта увеличивается или уменьшается. Объект, движущийся с положительной скоростью, имеющий отрицательное ускорение, замедляется. С другой стороны, объект, который движется с отрицательным ускорением и с отрицательной скоростью, на самом деле движется быстрее. Этот же основной принцип также справедлив для положительного ускорения; когда направление скорости и ускорения одинаковы, объект движется быстрее, а когда они противоположны, объект замедляется.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Направление ускорения

Мэри Сполдинг, Государственная школа Клирбрук-Гонвик, Клирбрук, Миннесота, на основе оригинального задания из «Принципов и проблем физики» (1995), стр. 75.

Резюме

В этой короткой лабораторной работе учащиеся будут наблюдать за ускорением объекта, когда он инициирует ускорение, поддерживает постоянную скорость и замедляется до полной остановки. В этой лаборатории используется грузовик Tonka. Студенты заметят, что положительное ускорение возникает, когда объект начинает двигаться.Когда объект движется с постоянной скоростью, ускорение не происходит, а когда он замедляется до остановки, демонстрируется отрицательное ускорение.
Учащийся нарисует схему движения акселерометра.
К грузовику прикреплен малый пузырьковый уровень (уровень). Грузовик тянет с постоянной скоростью. Учащиеся наблюдают расположение пузырька, когда грузовик запускается
(положительное ускорение), движется с постоянной скоростью (нулевое ускорение) и когда он останавливается (отрицательное ускорение).


Цели обучения

Это упражнение предназначено для визуального представления направления ускорения. Студенты узнают, что постоянная скорость по прямой линии не имеет ускорения, что по мере того, как движущийся объект ускоряется, ускорение графически имеет положительное направление, а когда движущийся объект замедляется, ускорение графически имеет отрицательное направление.
Другие развитые навыки включают наблюдение, прогнозирование, построение диаграмм, графиков и письмо.

Контекст для использования

Используется на уроках физики в 11-12 классах.
Необходимое время: 20-30 минут.
Студенты должны работать в лабораторных группах по 2-4 человека.
Следует за обсуждением определения ускорения. Студенты должны быть знакомы с терминами движение, скорость и ускорение.

Предмет : Физика: Классическая механика: Движение в одном измерении
Тип ресурса : Деятельность: Лабораторная работа
Уровень класса : Средняя школа (9-12)

Описание и учебные материалы

Материалы:
-Маленький пузырьковый уровень
-Игрушечный грузовик среднего размера
– Тяжелая веревка или легкая веревка
-Лента

Направления:
С помощью ленты прикрепите уровень к грузовику так, чтобы пузырь находился в центре.Привяжите веревку к грузовику, чтобы он тянул грузовик по прямой линии. Потяните грузовик вперед с постоянной скоростью. Учащиеся должны наблюдать и записывать положение пузырька, когда (1) грузовик начинает движение, (2) грузовик движется с постоянной скоростью и,
(3), когда грузовик замедляется. Пусть учащиеся зарисуют, что происходит с пузырем в каждом случае, и попросите их указать стрелками направление ускорения. Попросите их предсказать, что произойдет, если грузовик потянут с противоположного конца в противоположном направлении.

Результат:
Пузырь будет двигаться вперед, когда грузовик начнет двигаться вперед. Это указывает на то, что грузовик
ускоряется в прямом направлении. Когда пузырь находится в центре, грузовик не ускоряется. (Объекты, движущиеся по прямой линии с постоянной скоростью, не имеют ускорения.) Когда грузовик останавливается накатом, пузырь движется к задней части грузовика. Ускорение противоположно движению. Как только грузовик начнет двигаться в обратном направлении, пузырь переместится к задней части грузовика.Это указывает на то, что грузовик ускоряется в том же направлении, что и начало движения. Опять же, когда пузырь находится в центре, грузовик движется с постоянной скоростью, поэтому ускорение равно нулю. Когда грузовик начинает замедляться, пузырь движется вперед. Замедлившийся грузовик теперь ускоряется в противоположном направлении.

Учебные заметки и советы

Можно использовать любой объект, который можно тянуть, но объекты с колесами делают эту концепцию более плавной.Вместо пузырькового уровня можно использовать самодельный акселерометр. Концепция нулевого ускорения при постоянной скорости легко визуализируется в этой лабораторной работе.

Оценка

После завершения этой лабораторной работы обсуждение их наблюдений подкрепит то, что они наблюдали. Будет представлен письменный лабораторный отчет, включающий эскизы и графики трех различных ускорений с пояснениями.

Стандарты

9-12.II.D.1. законы движения

Ссылки и ресурсы

2.4 Ускорение | Texas Gateway

Мгновенное ускорение

Мгновенное ускорение а, а или ускорение в конкретный момент времени получается тем же процессом, который обсуждался для мгновенной скорости во времени, скорости и скорости, то есть путем рассмотрения бесконечно малого интервала времени. Как найти мгновенное ускорение, используя только алгебру? Ответ заключается в том, что мы выбираем среднее ускорение, которое представляет движение.На рис. 2.29 показаны графики зависимости мгновенного ускорения от времени для двух очень разных движений. На рис. 2.29(а) ускорение незначительно меняется, а среднее значение по всему интервалу почти совпадает с мгновенным ускорением в любой момент времени. В этом случае мы должны рассматривать это движение так, как если бы оно имело постоянное ускорение, равное среднему — в данном случае около 1,8 м/с21,8 м/с2. На рис. 2.29(b) ускорение резко меняется со временем. В таких ситуациях лучше рассматривать меньшие промежутки времени и выбирать для каждого среднее ускорение.Например, движение во временных интервалах от 0 до 1,0 с и от 1,0 до 3,0 с можно рассматривать как отдельные движения с ускорениями +3,0 м/с2+3,0 м/с2 и –2,0 м/с2, –2,0 м/с2 , соответственно.

Рисунок 2.29 График зависимости мгновенного ускорения от времени для двух различных одномерных движений. (а) Здесь ускорение меняется незначительно и всегда в одном и том же направлении, так как оно положительно. Среднее значение по интервалу почти такое же, как ускорение в любой момент времени.(b) Здесь ускорение сильно различается, возможно, представляя посылку на ленточном конвейере почтового отделения, которая ускоряется вперед и назад, когда она толкается. В такой ситуации необходимо рассматривать небольшие промежутки времени (например, от 0 до 1,0 с) с постоянным или почти постоянным ускорением.

В следующих нескольких примерах рассматривается движение поезда метро, ​​показанное на рис. 2.30. В (а) челнок движется вправо, а в (б) — влево. Примеры призваны дополнительно проиллюстрировать аспекты движения и проиллюстрировать некоторые рассуждения, которые используются при решении задач.

Рис. 2.30. Одномерное движение поезда метро, ​​рассмотренное в примере 2.2, примере 2.3, примере 2.4, примере 2.5, примере 2.6 и примере 2.7. Здесь мы выбрали ось xx так, что + означает вправо, а −− означает влево для перемещений, скоростей и ускорений. (a) Поезд метро движется вправо от x0x0 до xfxf. Его водоизмещение ΔxΔx составляет +2,0 км. б) Поезд движется влево от от x′0x′0 до x′f.x′f. size 12{ { {x}} sup { ‘ } rSub { size 8{f} } } {} Его смещение Δx′Δx′ size 12{Δx’} {} равно −1.5 км. Обратите внимание, что штриховой символ [′] используется просто для того, чтобы различать смещение в двух разных ситуациях. Пройденные расстояния и размеры машин указаны в разных масштабах, чтобы все уместить на диаграмме.

Пример 2.2 Расчет смещения: поезд метро

Каковы величина и знак перемещений при движениях поезда метро, ​​показанных в частях (а) и (б) рис. 2.30?

Стратегия

Чертеж с системой координат уже предоставлен, поэтому нам не нужно делать эскиз, но мы должны проанализировать его, чтобы убедиться, что мы понимаем, что он показывает.Обратите особое внимание на систему координат. Чтобы найти смещение, мы используем уравнение Δx=xf−x0.Δx=xf−x0. size 12{Δx=x rSub { size 8{f} } – x rSub { size 8{0} } } {} Это просто, поскольку заданы начальная и конечная позиции.

Решение

1. Определить известные. На рисунке мы видим, что xf=6,70 кмxf=6,70 км и x0=4,70 кмx0=4,70 км для участка (a), x′f=3,75 кмx′f=3,75 км и x′0=5,25 кмx′0=5,25 км для участка (b).

2.Решите для перемещения в части (а).

2.12 Δx=xf−x0=6,70 км−4,70 км=+2,00 км. Δx=xf−x0=6,70 км−4,70 км=+2,00 км. размер 12{Δx=x rSub {размер 8{f}} – x rSub {размер 8{0}} =6 “.” “70 км” – 4″”. “70 км””=+”2 “.” “00 km”} {}

3. Решите для перемещения в части (b).

2.13 Δx’=x’f-x’0=3,75 км-5,25 км=-1,50 км. size 12{Δx’= { {x}} sup { ‘ } rSub { size 8{f} } – { {x}} sup { ‘ } rSub { size 8{0} } =3 “.” “75 км” – 5 “.” “25 км” = – 1 “.” “50 км”} {}

Обсуждение

Направление движения в (а) — вправо, и, следовательно, его смещение имеет положительный знак, тогда как движение в (б) — влево и, следовательно, имеет знак минус.

Пример 2.3 Сравнение пройденного расстояния с перемещением: поезд метро

Каковы расстояния, пройденные при движениях, показанных в частях (а) и (б) поезда метро на рис. 2.30?

Стратегия

Чтобы ответить на этот вопрос, подумайте об определениях расстояния и пройденного расстояния и о том, как они связаны со смещением. Расстояние между двумя положениями определяется как величина смещения, найденная в примере 2.2. Пройденное расстояние — это общая длина пути, пройденного между двумя точками. См. Перемещение. В случае поезда метро, ​​показанного на рис. 2.30, пройденное расстояние равно расстоянию между начальным и конечным положениями поезда.

Решение

1. Водоизмещение по части (а) составило +2,00 км. Следовательно, расстояние между начальным и конечным положениями составило 2,00 км, а пройденное расстояние составило 2,00 км.

2.Смещение для части (b) составило −1,5 км. Следовательно, расстояние между начальным и конечным положениями составило 1,50 км, а пройденное расстояние — 1,50 км.

Обсуждение

Расстояние является скаляром. У него есть величина, но нет знака, указывающего направление.

Пример 2.4 Расчет ускорения: ускорение поезда метро

Предположим, что поезд на рис. 2.30(а) разгоняется из состояния покоя до 30,0 км/ч за первые 20 с.0 с его движения. Каково его среднее ускорение за этот промежуток времени?

Стратегия

В этот момент стоит сделать простой набросок

Эта проблема состоит из трех шагов. Сначала мы должны определить изменение скорости, затем мы должны определить изменение времени и, наконец, мы используем эти значения для расчета ускорения.

Решение

1. Определить известные.v0=0v0=0 размер 12{v rSub { размер 8{0} } =0} {} (поезда отправляются из состояния покоя), vf=30,0 км/ч, vf=30,0 км/ч, размер 12{v rSub { размер 8{f} } =”30″ “.” “0 км/ч”} {} и Δt=20,0 с. Δt=20,0 с. размер 12{Δt=”20″ “.” “0 с”} {}

2. Вычислить Δv. Δv. размер 12{Δv} {} Так как поезд трогается с места, изменение его скорости Δv=+30,0 км/ч, Δv=+30,0 км/ч, размер 12{Δv”=+””30″ “.” 0`”км/ч”} {}, где плюс означает скорость вправо.

3. Подставьте известные значения и найдите неизвестное, a-a- размер 12{ { полоса {a}}} {}.

2.14 a-=ΔvΔt=+30,0 км/ч30,0 с.a-=ΔvΔt=+30,0 км/ч30,0 с. size 12{ {bar {a}}= {{Δv} over {Δt} } = {{+”30″ “.” 0`”км/ч”} более {“20” “.” 0`s} } } {}

4. Поскольку единицы измерения смешанные (у нас есть и часы, и секунды для времени), нам нужно перевести все в единицы СИ, метры и секунды. Дополнительные указания см. в разделе Физические величины и единицы измерения.

2,15 a-=+30 км/ч30,0 с103 м1 км1 ч4,600 с=0,417 м/с2a-=+30 км/ч30,0 с103 м1 км1 ч4600 с=0,417 м/с2 размер 12{ { бар {a}}= слева ( { {+”30 км/ч”} более {“20” “.””0 с”} } вправо ) влево ( { {“10″ rSup { размер 8{3} } ” м”} более {“1 км”} } вправо ) влево ({{“1 ч”} более {” 3600 с”} } справа )=0 “.” “417 м/с” rSup { размер 8{2} } } {}

Обсуждение

Знак плюс означает, что ускорение направлено вправо. Это разумно, потому что поезд стартует из состояния покоя и заканчивается со скоростью вправо (тоже положительной). Таким образом, ускорение происходит в том же направлении, что и изменение скорости, как это всегда и бывает.

Пример 2.5 Расчет ускорения: поезд метро замедляется

Теперь предположим, что в конце пути поезд на рис. 2.30(а) замедляется до полной остановки со скорости 30,0 км/ч за 8,00 с. Каково его среднее ускорение при остановке?

Стратегия

В этом случае поезд замедляется, и его ускорение отрицательно, потому что он движется влево. Как и в предыдущем примере, мы должны найти изменение скорости и изменение времени, а затем найти ускорение.

Решение

1. Определить известные. v0=30,0 км/ч, v0=30,0 км/ч, vf=0 км/ч — vf=0 км/ч — поезд стоит, поэтому его скорость равна 0 — и Δt=8,00 с. Δt=8,00 с.

2. Найдите изменение скорости Δv.Δv. размер 12{Δv} {}

2,16 Δv=vf-v0=0-30,0 км/ч=-30,0 км/ч. Δv=vf-v0=0-30,0 км/ч=-30,0 км/ч. размер 12{Δv=v rSub { размер 8{f} } – v rSub { размер 8{0} } =0 – “30” “.” “0 км/ч”= – “30” “.” “0 км/ч”} {}

3. Подставьте известные значения ΔvΔv размера 12{Δv} {} и Δt, Δt и найдите a-a-.

2,17 a-=ΔvΔt=−30,0 км/ч8,00 с.a-=ΔvΔt=−30,0 км/ч8,00 с. размер 12{ { бар {a}} = { {Δv} над {Δt} } = { { – “30” “.” “0 км/ч”} более {8 “.” “00 с”} } } {}

4. Преобразуйте единицы измерения в метры и секунды.

2,18 a-=ΔvΔt=-30,0 км/ч8,00 с103 м1 км1 ч4600 с=-1,04 м/с2.a-=ΔvΔt=-30,0 км/ч8,00 с103 м1 км1 ч4600 с=-1,04 м /с2. размер 12{ { бар {a}}= { {Δv} свыше {Δt} } = слева ( { { – “30” “.” “0 км/ч”} свыше {8 “.” “00 с”} } справа ) слева ({{“10” rSup { размер 8{3} } “м”} более {“1 км”} } справа ) слева ({{“1 ч”} более {“3600 с”} } справа ) = – 1″.” “04 м/с” rSup {размер 8{2} } “.” } {}

Обсуждение

Знак минус указывает на то, что ускорение направлено влево. Этот знак разумен, поскольку в этой задаче поезд изначально имеет положительную скорость, а отрицательное ускорение будет препятствовать движению. Опять же, ускорение происходит в том же направлении, что и изменение скорости, которая здесь отрицательная. Это ускорение можно назвать замедлением, потому что оно имеет направление, противоположное скорости.

Графики зависимости положения, скорости и ускорения от времени для поездов из Примера 2.4 и Примера 2.5 показаны на Рисунке 2.33. Мы приняли, что скорость остается постоянной от 20 до 40 с, после чего поезд замедляется.

Рисунок 2.33 (a) Положение поезда во времени. Обратите внимание, что положение поезда меняется медленно в начале пути, а затем все быстрее и быстрее по мере того, как он набирает скорость. Затем его положение меняется медленнее, так как он замедляется в конце пути.В середине пути, пока скорость остается постоянной, положение изменяется с постоянной скоростью. (b) Скорость поезда во времени. Скорость поезда увеличивается по мере того, как он ускоряется в начале пути. Он остается таким же в середине пути, где нет ускорения. Она уменьшается по мере торможения поезда в конце пути. в) ускорение поезда во времени. Поезд имеет положительное ускорение, так как в начале пути он ускоряется.Он не имеет ускорения, так как в середине пути движется с постоянной скоростью. Его ускорение отрицательно, так как в конце пути оно замедляется.

Пример 2.6 Расчет средней скорости: поезд метро

Какова средняя скорость поезда в части b примера 2.2 и показанной ниже, если он едет 5,00 мин?

Стратегия

Средняя скорость равна смещению, деленному на время. Здесь оно будет отрицательным, так как поезд движется влево и имеет отрицательное смещение.

Решение

1. Определить известные. x′f=3,75 км,x′f=3,75 км,x′0=5,25 км,x′0=5,25 км, Δt=5,00 мин. Δt=5,00 мин.

2. Определить смещение, Δx′.Δx′. В примере 2.2 мы нашли, что Δx′Δx′ равно −1,5 км.

3. Найдите среднюю скорость.

2.19 v-=Δx′Δt=−1,50 км5,00 мин.v-=Δx′Δt=−1,50 км5,00 мин. size 12{ { bar {v}} = { { Δ { {x}} sup { ‘ }} over {Δt} } = { { – 1 “.” “50 км”} более {5 “.” “00 мин”} } } {}

4.Преобразование единиц.

2,20 v-=Δx′Δt=−1,50 км5,00 мин60 мин1 ч=−18,0 км/ч.v-=Δx′Δt=−1,50 км5,00 мин60 мин1 ч=−18,0 км/ч. размер 12{ { бар {v}}= { {Δx’} над {Δt} } = слева ( { { – 1 “.” “50”`”км”} над {5 “.” “00”`”мин “} } вправо ) влево ( {{“60″`”мин”} через {1`ч} } вправо )= – “18” “.” 0`”км/ч”} {}

Обсуждение

Отрицательная скорость указывает на движение влево.

Пример 2.7 Расчет замедления: поезд метро

Наконец, предположим поезд на рисунке 2.34 замедляется до полной остановки со скорости 20,0 км/ч за 10,0 с. Каково его среднее ускорение?

Стратегия

Еще раз нарисуем эскиз:

Как и раньше, мы должны найти изменение скорости и изменение времени, чтобы рассчитать среднее ускорение.

Решение

1. Определить известные. v0=-20 км/ч, v0=-20 км/ч, vf=0 км/ч, vf=0 км/ч, Δt=10,0 с. Δt=10,0 с.

2.Вычислить ΔvΔv размера 12{Δv} {}. Изменение скорости здесь действительно положительное, так как

2,21 Δv=vf−v0=0−−20 км/ч=+20 км/ч. Δv=vf−v0=0−−20 км/ч=+20 км/ч. час размер 12{Δv=v rSub { размер 8{f} } – v rSub { размер 8{0} } =0 – левый ( – “20 км/ч” правый )”=+””20 км/ч”} { }

3. Решите для aa-размера 12{ { bar {a}}} {}.

2,22 a-=ΔvΔt=+20,0 км/ч20,0 с.a-=ΔvΔt=+20,0 км/ч20,0 с.

4. Преобразование единиц.

2,23 а-=+20,0 км/ч20,0 с103м1 км1 ч4600 с=+0,556 м/с2,а-=+20,0 км/ч20,0 с103м1 км1 ч4600 с=+0.556 м/с2,

Обсуждение

Знак плюс означает, что ускорение направлено вправо. Это разумно, потому что поезд изначально имеет отрицательную скорость (влево) в этой задаче, а положительное ускорение противодействует движению, поэтому он движется вправо. Опять же, ускорение происходит в том же направлении, что и изменение скорости, которая здесь положительна. Как и в примере 2.5, это ускорение можно назвать замедлением, поскольку оно происходит в направлении, противоположном скорости.

Physics4Kids.com: Движение: скорость и ускорение


Velocity и speed — очень похожие идеи, но скорость — это вектор, а скорость — нет. Предположим, мы знаем, что кто-то едет со скоростью тридцать пять километров в час (35 км/ч), но направление не указано. Как бы вы нарисовали стрелку для представления вектора? Вы не можете знать, как нарисовать вектор, если у вас есть только одно значение (количество или направление). В этом примере вам никогда не говорили о направлении.Физики сказали бы, что скорость составляет тридцать пять километров в час (35 км/ч), но скорость неизвестна. С другой стороны, если вы движетесь со скоростью 35 км/ч в северном направлении, тогда у вас будет стрелка длиной 35, указывающая на север. Физики сказали бы, что скорость равна 35 км/ч на север.

Скорость – скорость движения в определенном направлении . Я еду туда со скоростью 30 километров в час. Моя скорость 30 километров в час туда-сюда. Средняя скорость описывается как мера расстояния, деленная на время.Скорость может быть постоянной, а может изменяться (ускорение). Скорость с направлением есть скорость.

Помните векторы? Вы будете использовать много векторов, когда будете работать со скоростью. Наш реальный пример навигации по океану использовал скорость для каждого вектора. Скорость — это векторное измерение, потому что она имеет величину и направление. Скорость – это только количество (скаляр). Скорость не говорит всей истории физику. Подумайте об этом по-другому. Если я скажу, что еду на север, и спрошу, как долго мы доберемся до города.Ты не можешь знать ответ, потому что не знаешь моей скорости. Вам нужны оба значения.

Существует особая вещь, называемая мгновенной скоростью . Это скорость в доли секунды во времени. Выше мы говорили о вашей скорости и направлении в течение длительного периода времени. Зачем вам нужно измерять скорость в один момент? Подумайте о том моменте, когда вы проехали через люк. Важно знать, двигались ли вы со скоростью 1 км/ч, когда проезжали через люк, или со скоростью 60 км/ч. Вам не поможет знание того, что ваша средняя скорость составляет 30 км/ч.

Термин «мгновенный» относится к тому, что физики называют пределом . Ученые «ограничивают» количество времени, в течение которого они проводят измерения. Когда «предел» приближается к нулю, этот предел составляет один крошечный момент времени. Физик измерит вашу скорость как «предел периода времени», ноль, чтобы получить мгновенную скорость .

Когда скорость изменяется, используется слово ускорение . Ускорение тоже вектор. Вы ускоряетесь, если ускорение и скорость указывают в одном направлении.Вы замедляетесь (также называемое замедлением ), если ускорение и скорость указывают в противоположных направлениях. Когда вы ускоряетесь или замедляетесь, вы изменяете свою скорость на определенную величину в течение определенного периода времени.

Как и в случае со скоростью, существует нечто, называемое мгновенным ускорением . Мгновенное означает, что ученые измеряют ваше ускорение в определенный момент времени. Таким образом, они могут сказать, что он разгонялся именно с такой скоростью в этот момент во время своего путешествия.

Есть несколько особых ситуаций, когда ускорение может быть постоянным. Этот тип ускорения возникает, когда приложена постоянная результирующая сила. Лучший пример — гравитация. Притяжение объектов к объектам является постоянным здесь, на Земле, и оно всегда притягивает к центру планеты (Примечание: гравитация уменьшается по мере удаления от поверхности планеты). Гравитация других планет отличается от земной, потому что они могут иметь разные массы и/или размеры. Даже если гравитация может быть меньше или больше, она все равно будет создавать постоянное ускорение вблизи поверхности каждой планеты.




Или поищите на сайтах по конкретной теме.

Урок 10: Ускорение

Ускорение — это вектор, измеряющий изменение скорости объекта.

  • Не забывайте, что скорость — это вектор, поэтому она имеет величин и направлений .
  • Это означает, что ускорение может быть любым из следующих трех…
    1. изменение скорости, величины скорости (от 34 км/ч до 67 км/ч)
    2. изменение направления (с востока на северо-восток)
    3. изменение как скорости, так и направления (с 34 км/ч на восток до 12 км/ч на запад)

Ускорение является мерой скорости изменения скорости.

  • Поскольку скорость является мерой скорости изменения смещения и имеет уравнение…

уравнение ускорения должно быть похоже. ..

a = ускорение (м/с/с или просто м/с 2 )

Δv = изменение скорости ( м/с )

Δt = интервал времени ( с )

Обратите внимание на единицы измерения ускорения.

  • Так как мы берем скорость и делим на время, мы получим (без всякого упрощения) м/с/с единиц.
  • На самом деле это означает, что за каждую прошедшую секунду скорость объекта будет изменяться на это количество метров в секунду.
  • Чтобы упростить чтение, мы используем немного математики, чтобы получить м/с 2 для единиц измерения.

Пример 1: Автомобиль, движущийся со скоростью 50 км/ч, разгоняется до 60 км/ч за 7,0 секунд. Определить его ускорение.

Сначала нам нужно изменить скорость из км/ч в м/с:

50 км/ч = 14 м/с

*Н. B. оставьте фактическое число 13,88888889, которое вы видите на своем калькуляторе, для своих расчетов… никогда не округляйте до конца задачи!!!

60 км/ч = 17 м/с (то же самое, что и другая скорость)

Теперь воспользуемся формулой, имея в виду, что Δv = v f – v i

а = Δv / Δt = (v f – v i ) / t

= (17 – 14) / 7,0

а = 0,40 м/с 2

Если вы получили другой ответ, проверьте следующее…

  1. Вы использовали округленные значения 17 м/с и 14 м/с, или вы использовали фактические значения , которые вы видели на своем калькуляторе?
  2. Когда вы добрались до конца, вы использовали правила округления в соответствии с sig digs ?

В физике ускорение — это не только увеличение скорости, но и уменьшение скорости.

  • Хотя вы, возможно, слышали, как люди используют слово замедление для описания замедления объекта, на самом деле это неправильная физика.
    • Торможение может означать только одно.
  • Вместо этого мы называем уменьшение скорости отрицательным ускорением.
  • Это на самом деле помогает нам при выполнении вычислений, а также позволяет нам придавать большее значение ускорению.

Пример 2: Вы идете по улице и видите, как огромный огурец весом 112 кг катится к вам со скоростью 12 м/с.Вы, конечно, удивлены огурчиком такого размера, не говоря уже о том, что он катится по улице. Вы прыгаете перед ним и начинаете толкать его, пока, наконец, не остановите его через 27,4 секунды. В этот момент вы арестованы за вмешательство в «самый большой в мире чемпионат по прокатке солений». Определить ускорение рассола.

В этом примере у вас есть объект, который сначала движется, а в конечном итоге находится в состоянии покоя. Если вы подумаете о Δv = v f – v i части формулы ускорения, вы заметите, что конечная скорость равна нулю (вы остановили ее) минус еще одно число дает вам отрицательное Δv. Поскольку время никогда не бывает отрицательным, ваше ускорение будет отрицательным.

а = Δv / Δt = (v f – v i ) / t

= (0 – 12) / 27,4

а = -0,44 м/с 2

В этом случае отрицательный знак означает, что вы «отнимали» скорость у объекта, который изначально двигался в положительном направлении. Объект замедлялся.

Пример 3: После того, как вас арестовали, официальные лица начинают катить рассол обратно к стартовой линии, чтобы у Хаанса ван дер Винкля, действующего чемпиона из Нидерландов, была вторая попытка.После толчка в течение 8,8 с огурец катится назад (к линии старта) со скоростью 4,31 м/с. Определить ускорение рассола.

В этом примере они заставляют объект ускоряться, но он движется в противоположном направлении. Поскольку скорость — это вектор, мы можем просто поставить знак минус перед ее скоростью и сказать, что она движется в отрицательном направлении.

а = Δv / Δt = (v f – v i ) / t

= (-4.31 – 0) / 8,8

а = -0,49 м/с 2

В этом случае отрицательное ускорение означает, что рассол замедлялся? Нисколько! Это был , ускоряющийся в отрицательном направлении . Отрицательное ускорение может означать…

1. Объект, движущийся в положительном направлении (с положительной скоростью), замедляется.

или

2. Объект, движущийся в отрицательном направлении (с отрицательной скоростью), ускоряется.

Так как же уследить за всеми этими типами ускорения. «Ускорение назад означает… я не знаю!»

  • Попробуйте это. Мне всегда помогало.
  • Обычно мы визуализируем ускорение как положительное, а замедление как отрицательное. Я поставил это в верхнем ряду.
  • Положительная скорость означает, что она движется в положительном направлении (например, вперед), а отрицательное направление — назад.
  • Теперь немного поиграем в «Морской бой».
    • положительный X положительный = положительный
    • положительный X отрицательный = отрицательный
    • отрицательный X отрицательный = положительный
  • Таким образом, считывая с диаграммы, объект движется назад (-v), то есть движется все быстрее и быстрее (ускоряется) означает, что он имеет отрицательное ускорение .
  • Быстро нарисуйте это (по памяти) на листе бумаги в начале экзамена, чтобы не забыть!

Ускорение как изменение направления можно почувствовать, если вы находитесь в машине, проходящей поворот.

  • Даже если скорость та же (например, 50 км/ч), направление меняется
  • Вы чувствуете это ускорение, когда чувствуете, что ваше тело «толкается» к внешней стороне кривой.
  • Ваше направление меняется каждую секунду!

Вот почему важно различать «скорость» и «скорость» и почему мы определяем ускорение как изменение скорости .

  • Ускорение, как и скорость, имеет направление.
  • Если мы изменим либо скорость, либо направление, либо и то, и другое, скорость изменится, и мы ускоримся.

Ускорение

Мы не можем даже аппроксимировать реальное движение интервалами постоянной скорость. Ни один реальный объект не может мгновенно измениться с одной скорости другому. Изменение скорости происходит в течение интервала время. Например, в интервале времени с t 1 до t 2 , Δ t , скорость может измениться от v 1 до v 2 , Δ v .Отношение Δ v / Δ t называется ускорением. Если ускорение не является постоянна, а временной интервал конечен, то это отношение равно среднему ускорение. Ускорение — это наклон графика зависимости скорости от времени. Напомним, что скорость был наклон графика позиции -время. Если ускорение тогда не постоянный мгновенное ускорение в любое время является наклоном касательная линия на график скорость-время в это время.

Например, Power Wheels стартовал с полной остановки и достиг скорость 1 м/с за 2 с.Среднее ускорение равно (1 м/с)/(2 с) = 0,5 м/с/с. Автомобиль достиг более высокого значения мгновенного ускорения во время 2-секундный интервал, который вы можете попытаться оценить, нарисовав касательную. Мы обычно пишем 0,5 м/с 2 . Запись единиц ускорения в виде м/с/с приемлемо и не является двусмысленным, если применить обычное правило вычисления операторов слева направо.

До сих пор концепция ускорения, вероятно, была довольно знакома вам из-за его общего использования для описания ускорения.Термин используется в физике в более широком смысле. Например, если v 1 больше, чем v 2 , тогда у нас будет отрицательное ускорение. Это происходит, например, при путешествии в положительное направление и замедляется. В просторечии мы описываем это с термином замедление, но технически термин ускорение относится и к этому случаю. Кроме того, путешествие в негативе направление и замедление дают положительное ускорение и движение в отрицательном направлении и ускорение есть отрицательное ускорение. То знак ускорения не обязательно совпадает со знаком скорости. Это означает, что направление ускорения не всегда совпадает с направление скорости. Когда мы начинаем говорить о двух и трехмерном движении этот факт становится еще более важным. Кому Повторяю, в обычном употреблении ускорение означает движение быстрее в прямое направление. В физике это означает отношение изменения скорости и интервал времени, в течение которого произошло это изменение скорости. Это не всегда одно и то же.

Игра с тележкой-вентилятором

Чтобы проиллюстрировать, что происходит, когда применяется постоянная сила, я принесли вентиляторная тележка. Это маленькая тележка на колесах с вентилятором, который может дуть и продвигать его вперед или назад в зависимости от того, в какую сторону повернут вентилятор. Когда я включаю фанат, я верю что все согласятся с тем, что вентилятор действует на тележку. Когда я держу тележка сила уравновешивается моей рукой, результирующая сила равна нулю, и она остается на месте. когда я положил тележку на стол и отпустить, сила вентилятора больше не уравновешивается а то неуравновешенный сила ускоряет тележку вперед.Я хочу, чтобы тележка ехала по отслеживать в различных ситуации и показать вам, как выглядят графики зависимости скорости от времени как в тех ситуации. Вы также увидите, как проявляется сила в каждом случае.

Сначала я держу тележку на рельсах с включенным вентилятором. Тележка указывая на положительная сторона нашей числовой прямой, а веер направлен назад, поэтому сила толкает внутрь положительное направление. Я запущу часы, затем отпущу тележка. Корзина начинается с нулевая скорость немного после точки t=0 (потому что я немного подождал прежде чем я отпустил его).Затем скорость увеличивается с постоянным положительным наклоном. Наклон этого график ускорение и оно положительное. Суммарная сила пропорциональна ускорение, так что график подразумевает положительную результирующую силу, действующую на тележку.



Затем я поворачиваю тележку и сильно толкаю ее в сторону положительное завершение трека. После того, как я отпускаю, сила вентилятора движется в отрицательном направлении, и график показывает отрицательное ускорение. Когда телега остановится и я ее поймаю, график скорости останавливается в точке Б.Но если тележке позволить двигаться дальше, она повернуться и держать ускоряется в отрицательном направлении.

Обратите внимание, что хотя скорость мгновенно равна нулю в точка В на графике, наклон никогда не меняется. Таким образом, ускорение остается постоянным в течение пробег, даже когда скорость проходит через нуль. Идея о том, что может быть ненулевое ускорение когда скорость равна нулю, кажется странным, но это следует из того, как мы определить скорость и ускорение.

Таким образом, отрицательное ускорение может происходить как

  • когда тележка движется в положительном направлении и замедляется вниз,
  • , когда он движется в отрицательном направлении и ускоряется и
  • , когда скорость на мгновение становится равной нулю во время изменения тележки. от движение в положительном направлении движение в отрицательном направлении.




Наконец, подумайте о графике, когда я перейду на другой конец пути, и толкнуть тележку в сторону отрицательного. Когда вентилятор направлен в направление толчка, сила положительна, и тележка замедляется. Ускорение положительный, потому что отрицательная скорость уменьшается. Когда тележка проходит через точку B, даже хотя скорость на мгновение равна нулю, положительное ускорение никогда не прекращается, поскольку он оборачивается и ускоряется к положительному концу трека.

Таким образом, может произойти положительное ускорение

  • когда тележка движется в положительном направлении и ускоряется вверх,
  • , когда он движется в отрицательном направлении и замедляется и
  • , когда скорость на мгновение становится равной нулю во время изменения тележки. от двигаться в отрицательном направлении к положительному.



Соотношения для постоянного ускорения

Графический способ получения перемещений из графика зависимости скорости от времени. является совершенно общим.Каким бы ни было движение, пока оно может быть представлено графически, мы можем оценить перемещение в течение любого временной интервал путем оценки площади под кривой.


Формулы для постоянного ускорения могут быть получены и полезны даже хотя постоянное ускорение точно редко бывает. Падающие предметы, если они достаточно тяжелые и плотные, могут приближаться к постоянному ускорению довольно тесно. В других случаях, таких как торможение поезда, предполагая, что постоянное ускорение может быть полезным первым приближением к собственно тормозное движение.Таким образом, формулы для постоянного ускорения обычно являются одним из основных предметов курсов физики первого года обучения. (Они также образуют удобная тема для задач в начале курса.)

Первый набросок графика зависимости скорости от времени для постоянного положительного ускорение и положительную скорость. Смещение между любыми двумя раз получается путем определения площади под кривой. Эта область представляет собой четырехугольник, который не является прямоугольным, если ускорение не равно нулю. Мы можем вычислить площадь, сначала получив площадь прямоугольника и добавить площадь треугольника.2$$

Это уравнение параболы, и если вы посмотрите на график положение относительно времени для постоянного ускорения, вы увидите, что парабола является разумная кривая, чтобы соответствовать графику.
Несмотря на то, что мы использовали изображение положительного ускорения и положительного скорость чтобы получить это уравнение, вы должны убедиться, что оно является общим и применяется в случаях отрицательного ускорения или отрицательной скорости или того и другого.

Проблема: построить график зависимости скорости от времени для отрицательных ускорение, положительная скорость и убедитесь, что уравнение применимо.2$$

В этом случае $t$ используется для $\Delta t$ и $x_0 = x – \Delta x$.
Помните, что это уравнение применимо только для постоянного ускорения.

Другое кинетическое уравнение полезно, когда вы знаете начальную и конечную скорости, но не знаете ускорение.

Возвращаясь к первоначальному анализу постоянного ускорения $$ \Delta x = (\Delta t) (v_1) + \frac{1}{2}\Delta t \Delta v$$ мы можем заменить $$\Дельта v = v_2 – v_1$$ $$ \Delta x = (\Delta t) (v_1) + \frac{1}{2}\Delta t\left(v_2 – v_1 \right)$$ Упрощение $$ \Delta x = \Delta t\frac{v_1 + v_2}{2} $$ Это говорит о том, что в течение периода постоянного ускорения расстояние, проходимое объектом, такое же, как если бы оно двигалось со скоростью, равной половине между начальной и конечной скоростями.Другими словами, средняя скорость есть среднее значение начальной и конечной скоростей. Это верно, только если ускорение постоянно. Это очень полезно для многих задач кинематики.

Пример: Автомобиль постоянно ускоряется с 30 км/ч до 70 км/ч в течение 10 с. Какой путь проедет автомобиль за это время?

Решение: Нарисуйте график:

Нам нужна заштрихованная область, которая представляет смещение. Использовать $$\Delta x = \Delta t\frac{v_1 + v_2}{2} $$ $$\Delta x = 10 \rm s\frac{30 {\rm km/h} + 70 {\rm km/h}}{2}$$ $$\Delta x =( 10 \rm s) ( 50 {\rm km/h) (1h/3600s)} = 0.138 \rm км$$



Пример: Автомобиль задним ходом останавливается с постоянной скоростью замедления. Он проходит 50 м и останавливается через 7 с. С какой скоростью он двигался, когда начал замедляться?

Решение: Нарисуйте график:

Мы знаем, что заштрихованная площадь равна −50 м. Время остановки составляет 7 с и образует основание треугольника. Мы также знаем, что конечная скорость $v_2$ равна 0.

Решить: $$\Delta x = \Delta t\frac{v_1 + 0}{2} $$ за $v_1$. $$v_1 = 2\frac{\Delta x}{\Delta t} = 2\frac{-50 \rm m}{7 \rm s} = -14.3 {\rm м/с}$$


Как я уже сказал, многие традиционные ранние задачи в ваших курсах физики вовлекать манипулируя этими «кинемаическими уравнениями», и вы, возможно, захотите запомнить их. Если вы забудете уравнение, связывающее перемещение с постоянным ускорение, просто перерисуйте небольшой график и определите площади, как мы сделали выше.

Как направление влияет на ускорение? – СидмартинБио

Как направление влияет на ускорение?

Учтите, что ускорение — это вектор, указывающий в том же направлении, что и изменение скорости.Если ускорение указывает в том же направлении, что и скорость, объект будет ускоряться. И если ускорение указывает в направлении, противоположном скорости, объект будет замедляться.

Влияет ли изменение направления на ускорение?

Да, изменение направления влияет на ускорение, поскольку ускорение является мерой изменения скорости. Скорость — это скорость в заданном направлении, и скорость изменяется при изменении направления.

Имеет ли значение направление при ускорении?

Поскольку ускорение является векторной величиной, с ним связано направление.Направление вектора ускорения зависит от двух вещей: ускоряется ли объект или замедляется.

Является ли изменение направления без изменения ускорения скорости?

И скорость, и ускорение являются векторами. Люди обычно думают об ускорении как о увеличении скорости, но уменьшение скорости также является ускорением. В этом случае ускорение отрицательно и называется замедлением. Изменение направления без изменения скорости также является ускорением.

Является ли ускорение скоростью изменения?

Объяснение ускорения в концептуальных терминах: Ускорение — это величина в физике, которая определяется как скорость изменения скорости объекта во времени.Поскольку скорость является вектором, ускорение описывает скорость изменения величины и направления скорости объекта.

Может ли тело иметь постоянную скорость, но при этом иметь ускорение?

(i) Тело может иметь ускорение, даже если оно имеет постоянную скорость. Тело, совершающее равномерное круговое движение, имеет постоянную скорость, но в каждой точке его направление скорости меняется, поэтому его движение ускоряется.

Каким образом изменение скорости может быть викториной об ускорении?

Как может измениться скорость? ускориться, замедлиться или изменить направление.Какими тремя способами может ускоряться объект? увеличение скорости, уменьшение скорости и изменение направления.

Какова скорость и направление движущегося объекта?

Скорость в заданном направлении называется скоростью.

Всегда ли ускорение направлено в сторону действия силы?

Суммарная сила всегда направлена ​​в том же направлении, что и ускорение. Для объектов, движущихся по кругу с постоянной скоростью, результирующая сила направлена ​​к центру окружности, вокруг которой движется объект.Такое направление называют центростремительным.

Может ли объект двигаться, если его ускорение равно нулю?

4) а) Может ли тело двигаться, если его ускорение равно нулю? Да, объект, который в прошлом приводился в движение некоторой силой, но на который больше не действует результирующая сила, движется, но с нулевым ускорением, т. е. с постоянной скоростью.

Как изменение скорости и изменение направления объясняет ускорение?

Например, если автомобиль поворачивает с постоянной скоростью, он ускоряется, потому что его направление меняется.Чем быстрее вы поворачиваете, тем больше ускорение. Таким образом, ускорение происходит, когда скорость изменяется либо по величине (увеличение или уменьшение скорости), либо по направлению, либо по тому и другому.

Является ли ускорение изменением скорости?

Ускорение — скорость изменения скорости. Почему некоторые люди говорят, что это правда: подумайте об ускорении в автомобиле: когда вы нажимаете на газ, вы ускоряетесь, а когда нажимаете на тормоз, вы замедляетесь. Ускорение обычно связано с изменением скорости.

Как ускорение связано с изменением скорости?

Ускорение — это производная скорости по времени, что означает мгновенную скорость изменения скорости во времени.Ускорение — это мера того, насколько быстро меняется скорость; она не зависит от конкретной скорости в любой момент времени.

Что происходит, когда вы меняете направление объекта?

Значит, объекты, движущиеся по кругу или каким-либо другим образом меняющие направление, ускоряются. Говорить о замедлении может сбивать с толку. Например, автомобиль, разгоняющийся, скажем, до -1 м/с 2 , не обязательно замедляется. Векторы скорости и ускорения не всегда указывают в одном направлении.

Что означает термин замедление в физике?

На языке физики «замедление», когда оно вообще используется, означает «уменьшение скорости», так же, как и в повседневном языке, и является просто одним из видов «ускорения» (любое изменение скорости, будь то изменение скорости или изменение направления).

Что значит изменить направление, сохраняя постоянную скорость?

В повседневном языке, насколько мне известно, в английском языке термин «изменение направления при сохранении постоянной скорости» — это просто «поворот», который отличается как от «ускорения», так и от «замедления» (опять же, в повседневном языке).

Ускорение

Ускорение — это скорость изменения скорости объекта во времени. Другими словами, ускорение можно рассматривать как быстрое изменение скорости.Ускорение имеет единицы измерения скорости во времени. В Международной системе единиц (СИ) ускорение измеряется в метрах в секунду в квадрате.

Скорость учитывает как скорость, так и направление. Это относительно распространенное заблуждение, что ускорение означает, что объект ускоряется, но это не обязательно верно. Объект, движущийся по прямой линии, ускоряется независимо от того, ускоряется он или замедляется, поскольку его скорость меняется. Кроме того, объект может ускоряться, даже если он поддерживает постоянную скорость, пока направление объекта также постоянно меняется.Одним из таких примеров является движение по кругу с постоянной скоростью. Несмотря на то, что скорость не меняется, направление всегда меняется, и поэтому объект ускоряется.

Другое распространенное заблуждение состоит в том, что большая скорость соответствует большому ускорению. Это неправда. Ускорение — это скорость изменения скорости объекта. Если объект имеет постоянную скорость (постоянная скорость и постоянное направление), то его ускорение равно 0, независимо от того, насколько велика скорость.

Ускорение против замедления

Замедление определяется как ускорение в направлении, противоположном скорости.Чаще всего он используется в отношении замедления транспортного средства или объекта. Математически замедление — это отрицательное ускорение, основанное на том факте, что положительное направление определяется как направление, в котором двигался объект.

Однако стоит отметить, что не всякое отрицательное ускорение приводит к замедлению объекта. Помните, что ускорение (как и скорость) имеет направленный компонент. Необходимо определить положительное и отрицательное направления. Если, например, нам дано отрицательное ускорение, а объект уже движется в отрицательном направлении, отрицательное ускорение приведет к ускорению объекта в отрицательном направлении.С другой стороны, если объект движется в отрицательном направлении и испытывает положительное ускорение, он будет замедляться.


На рисунке выше показан вектор, представляющий скорость. Положительное направление определяется справа от страницы, а отрицательное — слева. Вверху синим цветом другой вектор представляет собой положительное ускорение, которое, если применить его к скорости, увеличит скорость объекта. Отрицательное ускорение, показанное ниже красным цветом, делает обратное.Если бы вместо этого вектор скорости был направлен влево, отрицательное ускорение увеличило бы скорость, а положительное ускорение уменьшило бы ее.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.