Ускорение и скорость: Что такое ускорение? (статья) | Ускорение

Содержание

Физика Ускорение. Движение с постоянным ускорением. Единица ускорения

Материалы к уроку

Конспект урока

В реальной жизни движение с постоянной скоростью встречается не так уж часто и только на протяжении какого-то определенного и обычно непродолжительного промежутка времени. При движении тел скорость их меняется по модулю или по направлению, а порой и по модулю, и по направлению. Спортсмен, бегущий стометровку, вначале забега разгоняется – увеличивает скорость своего движения, затем на протяжении какого-то промежутка времени движется равномерно, потом останавливается – уменьшает свою скорость.

Если поставить точку на минутной стрелке часов, то она будет двигаться по циферблату с постоянной по модулю скоростью – 1 оборот в минуту, но направление её вектора скорости будет постоянно изменяться.

При движении автомобиля по закругленному участку дороги, например, во время разворота скорость может изменяться не только по направлению, но и по модулю.

Изменение скорости может происходить и очень быстро, и достаточно медленно. Каждый наблюдал, как автомобили стоят у светофора, дожидаясь разрешающего сигнала светофора. Лишь только на нем загорится зеленый свет, один автомобиль начинает быстро набирать скорость, другой начинает движение спокойно, медленно увеличивая свою скорость. Вполне возможно, что через некоторое время оба автомобиля будут ехать с одинаковой скоростью, однако один из автомобилей достигнет её раньше, а другой позже. Первый автомобиль быстрее изменил скорость, а второй медленнее.

Величину, которая характеризует быстроту изменения скорости, называют ускорением. Чем быстрее изменяется скорость движения точки, тем выше значение ускорения, чем медленнее изменяется скорость, тем меньше ускорение. Эта физическая величина показывает, насколько изменилась скорость за единицу времени. Исходя из этого, можно записать формулу ускорения по аналогии с формулой скорости. 

Ускорение – это величина, равная отношению изменения скорости ко времени, в течение которого это изменение произошло. Используя эту формулу, можно рассчитать ускорение в том случае, когда за одинаковые промежутки времени скорость изменяется на одинаковую величину, то есть ускорение не изменяется. Если же точка движется таким образом, что за равные промежутки времени скорость изменяется на разные значения, то по этой формуле можно вычислить среднее значение ускорения за этот промежуток времени.

Если рассматривать малый промежуток времени, то расчеты по этой формуле позволяют вычислить среднее значение ускорения за небольшой промежуток времени. Чем меньше интервал времени, тем точнее значение вычисленного ускорения.

Если же устремить промежуток времени к нулю, то отношение изменения скорости к малому промежутку времени, в течение которого это изменение произошло, будет стремиться к определенному значению. Это и есть мгновенное ускорение, то есть ускорение движения тела в данный момент или просто ускорение.

Ускорением точки называют предел отношения изменения скорости к промежутку времени, в течение которого это изменение произошло, при стремлении этого промежутка времени к нулю. 

Ускорение – это векторная величина, так как она равна отношению вектора – изменения скорости к скаляру – изменению времени. Направление вектора ускорения совпадает с вектором изменения скорости.

Неравномерное движение может быть движением с постоянным ускорением или с переменным. При движении с постоянным ускорением ни модуль вектора ускорения, ни его направление не изменяются. При движении с переменным ускорением ускорение со временем изменяется. 

Из этих двух видов движения, конечно, более сложным является движение с переменным ускорением.

В реальной жизни движения с постоянным ускорением практически не существует, однако с большой долей приближения можно считать, что с постоянным ускорением движется стартующий бегун, или тормозящий около светофора автомобиль, или скользящая по льду шайба.

При постоянном ускорении за одинаковые промежутки времени скорость точки будет изменяться одинаково. Значит отношение изменения скорости к промежутку времени, за который оно произошло, будет величиной постоянной. Поэтому значение ускорения можно вычислить по формуле: вектор ускорения равен отношению изменения скорости движения точки к интервалу времени, за который оно произошло.

Промежуток времени – величина скалярная и всегда положительная, значит, исходя из формулы, ускорение  точки направлено так же, как и вектор изменения скорости.

Если скорость точки уменьшается, то вектор ускорения направлен в сторону, противоположную вектору скорости.

Если же скорость точки возрастает, то вектор ускорения направлен в ту же сторону, что и вектор скорости.

Так как при движении с постоянным ускорением значение вектора ускорения не изменяется, то его можно толковать как изменение скорости за единицу времени. Это позволяет установить единицу для измерения модуля ускорения. Модуль вектора ускорения равен отношению модуля изменения вектора скорости к интервалу времени, в течение которого это изменение произошло.

Получаем, что модуль ускорения равен единице тогда, когда за единицу времени модуль вектора скорости изменяется на единицу. Так как в СИ (Международная система единиц) единицей времени является секунда, а единицей скорости – метр в секунду, то единицей ускорения является отношение одного метра в секунду к одной секунде, то есть один метр на секунду в квадрате.

Если точка движется с постоянным ускорением и его модуль равен, предположим, 5 метрам в секунду в квадрате, то это значит, что скорость этой точки за каждую секунду изменяется на 5 метров в секунду.

Если мы имеем дело с прямолинейным движением с постоянным ускорением, то скорость точки может, как увеличиваться, так и уменьшаться. Если скорость движения точки увеличивается, то такой вид движения называется равноускоренным. Если же скорость движения точки уменьшается, то это движение называется равнозамедленным.

В нашей повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с равноускоренным и равнозамедленным движениями. Падающая с крыши дождевая капля движется равноускоренно. Автобус, отъезжающий от остановки; тележка, свободно катящаяся под горку. Все эти объекты со временем увеличивают свою скорость и поэтому являются примерами равноускоренного движения.

Свободно катящийся по земле мяч постепенно теряет свою скорость из-за воздействия силы трения. Камень, подброшенный вверх, сначала движется равнозамедленно, а достигнув наивысшей точки, начинает падать вниз, и его движение становится равноускоренным; автомобиль, тормозящий перед пешеходным переходом. Скорость этих тел со временем уменьшается. Это примеры равнозамедленного движения.

Понятие ускорения – это одно из важнейших понятий в кинематике, оно относится к точке. Когда мы говорим об ускорении тела, мы имеем в виду ускорение какой-либо его точки.

Остались вопросы по теме? Наши репетиторы готовы помочь!

  • Подготовим к ЕГЭ, ОГЭ и другим экзаменам

  • Найдём слабые места по предмету и разберём ошибки

  • Повысим успеваемость по школьным предметам

  • Поможем подготовиться к поступлению в любой ВУЗ

Выбрать репетитора

Как найти ускорение по скорости и расстоянию: примеры задач

Все мы знаем, что расстояние, скорость и ускорение — физические сущности, неразрывно связанные между собой. В результате мы собираемся обсудить, как найти ускорение со скоростью и расстоянием в этом посте.

Когда ускорение является постоянным в кинематике, уравнение постоянного ускорения можно использовать для нахождения ускорения, даже если вы не знаете время. Его можно найти, используя начальную скорость, конечную скорость и расстояние, пройденное объектом или телом.

Прежде чем перейти к поиску ускорение со скоростью и расстоянием, давайте рассмотрим некоторые уравнения постоянного ускорения, которые могут помочь нам найти ускорение.

Кинематика — это дисциплина физики, изучающая основы движения. Вы можете найти эту одну точную величину, если известны несколько величин. Уравнения постоянного ускорения, также известные как формулы кинематики, представляют собой тип задачи, в которой ускорение вычисляется с использованием различных переменных, таких как расстояние, скорость и время. Для определения ускорения объекта или тела в уравнении движения с постоянным ускорением можно использовать три уравнения.

Уравнения постоянного ускорения ИЛИ формулы кинематики:

Формулы кинематики, которые имеют значение только тогда, когда объект или тело движется с постоянным ускорением в течение заданного интервала времени, известны как уравнения постоянного ускорения. Когда дело доходит до постоянного ускорения, ускорение, вызванное силой тяжести, является лучшим примером из реальной жизни. Обычно его обозначают буквой «g», значение которой на поверхности земли составляет 9.8 м/с.2.

Кинематические формулы, часто известные как уравнения постоянного ускорения, представляют собой ряд формул, связывающих пять кинематических переменных, приведенных ниже.

  • постоянное ускорение
  • v0   Начальная скорость 
  • v Финальная скорость 
  • t Временной интервал
  • 𝛥x Расстояние, пройденное объектом в одном направлении

Предположим, что объект или тело испытывает постоянное ускорение, и три из этих пяти кинематических переменных (a, v, v0, t, x) известны. В этом случае мы можем использовать кинематические уравнения, приведенные ниже, для решения одной из неизвестных переменных.

1. v = v0 + в

2. 𝛥х = v0t + (1/2) при2

3. V2 = V02 + 2а𝛥х

Как выбрать и применить формулу постоянного ускорения?

В кинематике у нас есть три уравнения постоянного ускорения. Из пяти кинематических переменных в каждом уравнении присутствуют четыре.

Мы должны выбрать уравнение постоянного ускорения, которое включает в себя как искомую неизвестную переменную, так и три известные кинематические переменные. Вводя известные значения переменных в уравнение, мы можем найти неизвестную переменную, которая неизвестна только в уравнении.

Рассмотрим случай перетаскивания коробки, которая изначально была устойчивой. Через 5 секунд его скорость увеличилась до 10 м/с. Рассмотрим постоянное ускорение в течение 5 секунд. Потому что у нас есть v0, v и t можно найти значение неизвестного постоянного ускорения, применяя уравнение v = v0 + в.

Но наша основная задача в этой статье — выяснить, как рассчитать ускорение, используя скорость и расстояние. Итак, давайте теперь поговорим о том, как найти ускорение через скорость и расстояние.

Как найти ускорение через скорость и расстояние?

Уравнение постоянного ускорения используется в кинематике для нахождения ускорения с использованием скорости и расстояния.

Если у нас есть начальная скорость, конечная скорость и расстояние, но не известен временной интервал, мы можем применить уравнение постоянного ускорения v2 = V02 + 2a𝛥x, чтобы получить ускорение.

У нас есть три известные величины и одна неизвестная величина в приведенном выше уравнении. Мы можем рассчитать постоянное ускорение, поместив все три известных значения в уравнение и сделав ускорение предметом уравнения. В результате ускорение определяется преобразованием приведенного выше уравнения и определяется как:

Мы можем найти ускорение со скоростью и расстоянием, используя приведенное выше уравнение. Имейте в виду, что уравнения постоянного ускорения работают только в том случае, если ускорение постоянно (как следует из названия) и в одном направлении. При работе с двухмерным или трехмерным движением все становится сложнее. Однако, применяя приведенные выше уравнения для постоянного ускорения, можно построить уравнения движения для каждого направления отдельно. Эти простые уравнения не используются при изменении ускорения; вместо этого используется комплексное исчисление.

Давайте рассмотрим некоторые проблемы нахождения ускорения с использованием скорости и расстояния.

Задача: Велосипед постоянно разгоняется из состояния покоя до скорости 10 м/с на пути 20 м. Определить ускорение велосипеда.

Данный:

Начальная скорость велосипеда v0 = 0 м/с (первоначально велосипед покоится)

Конечная скорость велосипеда v = 10 м/с. 

Расстояние, пройденное велосипедом 𝛥x = 20 м

Найти:

Постоянное ускорение велосипеда a = ?

Решение:

Подставляя значения в приведенное выше уравнение:

∴ а = 2. 5 м/с2

В результате ускорение велосипеда равно 2.5 м/с.2.

Задача: С высоты 1.40 метра на Луну падает перо. Если скорость пера 2.135 м/с, то определите ускорение свободного падения на Луне.

Изображение Кредиты:  Википедия

Данный: 

Начальная скорость пера v0 = 0 м/с (Поскольку при свободном падении начальная скорость равна нулю)

Конечная скорость пера v = 2.135 м/с 

Путь, пройденный пером 𝛥x = 1.40 м

Найти:

Ускорение из-за гравитация на поверхности луны а =?

Решение:

Подставляя значения в приведенное выше уравнение:

∴ а = 1.625 м/с2

В результате получаем постоянное значение гравитационное ускорение на поверхности Луны, что составляет 1.625 м/с.2.

Задача: Гоночный катер со скоростью 12 м/с пересекает финишную черту и продолжает движение прямо. Он остановился в 18 метрах от финиша. Чему равно ускорение гоночной лодки, если она мгновенно затормозится до полной остановки?

Данный:

Начальная скорость гоночного катера v0 = 12 м / с

Конечная скорость гоночной лодки v = 0 м/с (при остановке)

Расстояние, пройденное гоночной лодкой 𝛥x = 18 м

Найти:

Постоянное ускорение гоночной лодки a = ?

Решение:

Подставляя значения в приведенное выше уравнение:

∴ а = -4 м/с2

Знак минус указывает на то, что ускорение гоночного катера уменьшается и его значение равно 4 м/с.2.

Мы надеемся, что ответили на все ваши вопросы о том, как найти ускорение через скорость и расстояние.

Исследуйте передовая наука и исследования сообщения, чтобы узнать больше.

Ускорение

Определение

Средним ускорением $\left\langle a\right\rangle $ называется отношение приращения скорости $\triangle v=v\left(t+\triangle t\right)-v\left(t\right)\ $ к длительности промежутка времени $\triangle t$, в течение которого оно произошло: $\left\langle a\right\rangle =\frac{\triangle v}{\triangle t}$

Мгновенным ускорением $\overrightarrow{a}$ (или просто ускорением) тела называют предел отношения малого изменения скорости $\triangle \overrightarrow{v}$ малому промежутку времени $\Delta $t, в течение которого происходило изменение скорости:

\[\overrightarrow{a}={\mathop{lim}_{\triangle t\to 0} \frac{\triangle \overrightarrow{v}}{\triangle t}\ }=\frac{d}{dt}\left(\frac{d\overrightarrow{r}}{dt}\right)= \frac{d^2r}{dt^2}=\ddot{r}\]

В декартовых координатах это уравнение эквивалентно системе трёх уравнений:

\[\left\{ \begin{array}{c} a_x=\dot{v_x}=\ddot{x} \\ a_y=\dot{v_y}=\ddot{y} \\ a_z=\dot{v_z}=\ddot{z} \end{array} \right. 2}\]

Конец вектора скорости $\overrightarrow{v}$ при движении материальной точки описывает кривую, называемую годографом скорости (рис.2).

Рисунок 1. Годограф скорости

Ускорение в каждой точке годографа скорости направлено по касательной к годографу в этой точке. Следовательно, направление вектора ускорения $\overrightarrow{a}$ в случае криволинейного движения не совпадает с направлением вектора скорости $\overrightarrow{v}$.

Вектор мгновенного ускорения $\overrightarrow{a}$ можно представить как векторную сумму двух векторов, один из которых направлен по касательной к траектории в данной её точке, а другой — перпендикулярен ему и направлен к центру кривизны траектории в этой точке.

Рисунок 2. Касательное и нормальное ускорения

Эти составляющие вектора ускорения $\overrightarrow{a}$ называют касательным (тангенциальным) $\overrightarrow{a_{\tau }}={\mathop{lim}_{t\to 0} \frac{\triangle \overrightarrow{v_{\tau }}}{\triangle t}\ }$ и нормальным $\overrightarrow{a_n}={\mathop{lim}_{t\to 0} \frac{\triangle \overrightarrow{v_n}}{\triangle t}\ }$ ускорениями:

\[\overrightarrow{a}=\overrightarrow{a_{\tau }}+\overrightarrow{a_n}\]

Касательное ускорение $\overrightarrow{a_{\tau }}$ указывает, насколько быстро изменяется скорость тела по модулю, а нормальное ускорение $\overrightarrow{a_n}$ указывает, насколько быстро скорость тела изменяется по направлению.

2$

Задача 2

Космический корабль движется в открытом космосе со скоростью $\overrightarrow{V}$. Требуется изменить направление скорости на 90 градусов, оставив величину скорости неизменной. Найдите минимальное время, необходимое для такого манёвра, если двигатель может сообщать кораблю в любом направлении ускорение, не превышающее $a$. По какой траектории будет при этом двигаться корабль?

Решение:

Перейдём в инерциальную систему отсчёта, движущуюся с постоянной скоростью $\overrightarrow{V}$. Так как во всех инерциальных системах отсчёта при одинаковых начальных условиях все механические явления протекают одинаково (принцип относительности Галилея), то ограничение, наложенное в условии задачи на ускорение корабля, не изменится. В новой системе отсчёта начальная скорость космического корабля равна нулю, а конечная скорость по модулю равна $v\sqrt{2}$ и направлена под углом к первоначальному направлению движения.

Теперь ясно, что для совершения манёвра нужно включить двигатели так, чтобы при развороте корабля его ускорение было всё время направлено в сторону конечной скорости корабля, то есть под углом 45 градусов к первоначальному направлению движения.

2}$ , то есть корабль будет двигаться по параболе, аналогично телу, брошенному по углом к горизонту.

Ответ: минимальное время, необходимое для манёвра $\tau =\frac{V\sqrt{2}}{a}$. Корабль в ходе манёвра будет двигаться по параболе.

Сообщество экспертов Автор24

Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 16.11.2021

PhysBook:Электронный учебник физики — PhysBook

Содержание

  • 1 Учебники
  • 2 Механика
    • 2.1 Кинематика
    • 2.2 Динамика
    • 2.3 Законы сохранения
    • 2.4 Статика
    • 2. 5 Механические колебания и волны
  • 3 Термодинамика и МКТ
    • 3.1 МКТ
    • 3.2 Термодинамика
  • 4 Электродинамика
    • 4.1 Электростатика
    • 4.2 Электрический ток
    • 4.3 Магнетизм
    • 4.4 Электромагнитные колебания и волны
  • 5 Оптика. СТО
    • 5.1 Геометрическая оптика
    • 5.
      2 Волновая оптика
    • 5.3 Фотометрия
    • 5.4 Квантовая оптика
    • 5.5 Излучение и спектры
    • 5.6 СТО
  • 6 Атомная и ядерная
    • 6.1 Атомная физика. Квантовая теория
    • 6.2 Ядерная физика
  • 7 Общие темы
  • 8 Новые страницы

Здесь размещена информация по школьной физике:

  1. материалы из учебников, лекций, рефератов, журналов;
  2. разработки уроков, тем;
  3. flash-анимации, фотографии, рисунки различных физических процессов;
  4. ссылки на другие сайты

и многое другое.

Каждый зарегистрированный пользователь сайта имеет возможность выкладывать свои материалы (см. справку), обсуждать уже созданные.

Учебники

Формулы по физике – 7 класс – 8 класс – 9 класс – 10 класс – 11 класс –

Механика

Кинематика

Основные понятия кинематики – Прямолинейное движение – Криволинейное движение – Движение в пространстве

Динамика

Законы Ньютона – Силы в механике – Движение под действием нескольких сил

Законы сохранения

Закон сохранения импульса – Закон сохранения энергии

Статика

Статика твердых тел – Динамика твердых тел – Гидростатика – Гидродинамика

Механические колебания и волны

Механические колебания – Механические волны


Термодинамика и МКТ

МКТ

Основы МКТ – Газовые законы – МКТ идеального газа

Термодинамика

Первый закон термодинамики – Второй закон термодинамики – Жидкость-газ – Поверхностное натяжение – Твердые тела – Тепловое расширение


Электродинамика

Электростатика

Электрическое поле и его параметры – Электроемкость

Электрический ток

Постоянный электрический ток – Электрический ток в металлах – Электрический ток в жидкостях – Электрический ток в газах – Электрический ток в вакууме – Электрический ток в полупроводниках

Магнетизм

Магнитное поле – Электромагнитная индукция

Электромагнитные колебания и волны

Электромагнитные колебания – Производство и передача электроэнергии – Электромагнитные волны


Оптика.

СТО

Геометрическая оптика

Прямолинейное распространение света. Отражение света – Преломление света – Линзы

Волновая оптика

Свет как электромагнитная волна – Интерференция света – Дифракция света

Фотометрия

Фотометрия

Квантовая оптика

Квантовая оптика

Излучение и спектры

Излучение и спектры

СТО

СТО


Атомная и ядерная

Атомная физика. Квантовая теория

Строение атома – Квантовая теория – Излучение атома

Ядерная физика

Атомное ядро – Радиоактивность – Ядерные реакции – Элементарные частицы


Общие темы

Измерения – Методы решения – Развитие науки- Статья- Как писать введение в реферате- Подготовка к ЕГЭ – Репетитор по физике

Новые страницы

Запрос не дал результатов.

Ускорение, скорость и перемещение. Калькулятор онлайн.

Онлайн калькулятор вычисления ускорения, скорости и перемещения при равноускоренном, прямолинейном движении произведет вычисление и даст подробное пошаговое решение.

Калькулятор содержит:
Калькулятор вычисления ускорения при прямолинейном равноускоренном движении.

Калькулятор вычисления конечной скорости к концу промежутка времени при прямолинейном равноускоренном движении.
Калькулятор вычисления начальной скорости в момент времени t0 при прямолинейном равноускоренном движении.
Калькулятор перемещения тела при прямолинейном равноускоренном движении.
Примеры вычисления ускорения, скорости и перемещения


Калькулятор вычисления ускорения при прямолинейном равноускоренном движении

Ускорение при равноускоренном (движение с постоянным ускорением), прямолинейном движении называется величина, равная отношению изменения скорости к промежутку времени, за которое это изменение произошло. Чем больше ускорение, тем больше изменяется скорость.

Единица ускорения – метр в секунду в квадрате, но также можно использовать и другие единицы, например километр в час в квадрате, сантиметр в секунду в квадрате и т. д.

Часы
Минуты
Секунды
Начальная скорость v0 Нанометр в секундуНанометр в минутуНанометр в часМиллиметр в секундуМиллиметр в минутуМиллиметр в часСантиметр в секундуСантиметр в минутуСантиметр в часМетр в секундуМетр в минутуМетр в часДециметр в секундуДециметр в минутуДециметр в часКилометр в секундуКилометр в минутуКилометр в часДюйм в секундуДюйм в минутуДюйм в часФут в секундуФут в минутуФут в часЯрд в секундуЯрд в минутуЯрд в часМиля в секундуМиля в минутуМиля в часМорская миля в секундуМорская миля в минутуМорская миля в часАстрономическая единица в секундуАстрономическая единица в минутуАстрономическая единица в часСветовой год в секундуСветовой год в минутуСветовой год в часПарсек в секундуПарсек в минутуПарсек в час

Конечная скорость v Нанометр в секундуНанометр в минутуНанометр в часМиллиметр в секундуМиллиметр в минутуМиллиметр в часСантиметр в секундуСантиметр в минутуСантиметр в часМетр в секундуМетр в минутуМетр в часДециметр в секундуДециметр в минутуДециметр в часКилометр в секундуКилометр в минутуКилометр в часДюйм в секундуДюйм в минутуДюйм в часФут в секундуФут в минутуФут в часЯрд в секундуЯрд в минутуЯрд в часМиля в секундуМиля в минутуМиля в часМорская миля в секундуМорская миля в минутуМорская миля в часАстрономическая единица в секундуАстрономическая единица в минутуАстрономическая единица в часСветовой год в секундуСветовой год в минутуСветовой год в часПарсек в секундуПарсек в минутуПарсек в час
Единица измерения ускорения Нанометр на секунду в квадратеНанометр на минуту в квадратеНанометр на час в квадратеМиллиметр на секунду в квадратеМиллиметр на минуту в квадратеМиллиметр на час в квадратеСантиметр на секунду в квадратеСантиметр на минуту в квадратеСантиметр на час в квадратеМетр на секунду в квадратеМетр на минуту в квадратеМетр на час в квадратеДециметр на секунду в квадратеДециметр на минуту в квадратеДециметр на час в квадратеКилометр на секунду в квадратеКилометр на минуту в квадратеКилометр на час в квадратеДюйм на секунду в квадратеДюйм на минуту в квадратеДюйм на час в квадратеФут на секунду в квадратеФут на минуту в квадратеФут на час в квадратеЯрд на секунду в квадратеЯрд на минуту в квадратеЯрд на час в квадратеМиля на секунду в квадратеМиля на минуту в квадратеМиля на час в квадратеМорская миля на секунду в квадратеМорская миля на минуту в квадратеМорская миля на час в квадратеАстрономическая единица на секунду в квадратеАстрономическая единица на минуту в квадратеАстрономическая единица на час в квадратеСветовой год на секунду в квадратеСветовой год на минуту в квадратеСветовой год на час в квадратеПарсек на секунду в квадратеПарсек на минуту в квадратеПарсек на час в квадрате

Калькулятор вычисления конечной скорости к концу промежутка времени при прямолинейном равноускоренном движении

Конечная скорость v, которую тело имело к концу промежутка времени t, определяется суммой начальной скорости v0 и произведением ускорения на время.

Если v0 = 0, формула примет вид v = at. Поэтому если v0 равно нулю, поставите ноль в поле для начальной скорости v0.

Единица скорости – метр в секунду, но также можно использовать и другие единицы, например километр в час, сантиметр в секунду и т.д.

Часы
Минуты
Секунды
Начальная скорость v0 Нанометр в секундуНанометр в минутуНанометр в часМиллиметр в секундуМиллиметр в минутуМиллиметр в часСантиметр в секундуСантиметр в минутуСантиметр в часМетр в секундуМетр в минутуМетр в часДециметр в секундуДециметр в минутуДециметр в часКилометр в секундуКилометр в минутуКилометр в часДюйм в секундуДюйм в минутуДюйм в часФут в секундуФут в минутуФут в часЯрд в секундуЯрд в минутуЯрд в часМиля в секундуМиля в минутуМиля в часМорская миля в секундуМорская миля в минутуМорская миля в часАстрономическая единица в секундуАстрономическая единица в минутуАстрономическая единица в часСветовой год в секундуСветовой год в минутуСветовой год в часПарсек в секундуПарсек в минутуПарсек в час
Ускорение a Нанометр на секунду в квадратеНанометр на минуту в квадратеНанометр на час в квадратеМиллиметр на секунду в квадратеМиллиметр на минуту в квадратеМиллиметр на час в квадратеСантиметр на секунду в квадратеСантиметр на минуту в квадратеСантиметр на час в квадратеМетр на секунду в квадратеМетр на минуту в квадратеМетр на час в квадратеДециметр на секунду в квадратеДециметр на минуту в квадратеДециметр на час в квадратеКилометр на секунду в квадратеКилометр на минуту в квадратеКилометр на час в квадратеДюйм на секунду в квадратеДюйм на минуту в квадратеДюйм на час в квадратеФут на секунду в квадратеФут на минуту в квадратеФут на час в квадратеЯрд на секунду в квадратеЯрд на минуту в квадратеЯрд на час в квадратеМиля на секунду в квадратеМиля на минуту в квадратеМиля на час в квадратеМорская миля на секунду в квадратеМорская миля на минуту в квадратеМорская миля на час в квадратеАстрономическая единица на секунду в квадратеАстрономическая единица на минуту в квадратеАстрономическая единица на час в квадратеСветовой год на секунду в квадратеСветовой год на минуту в квадратеСветовой год на час в квадратеПарсек на секунду в квадратеПарсек на минуту в квадратеПарсек на час в квадрате
Единица измерения конечной скорости v Нанометр в секундуНанометр в минутуНанометр в часМиллиметр в секундуМиллиметр в минутуМиллиметр в часСантиметр в секундуСантиметр в минутуСантиметр в часМетр в секундуМетр в минутуМетр в часДециметр в секундуДециметр в минутуДециметр в часКилометр в секундуКилометр в минутуКилометр в часДюйм в секундуДюйм в минутуДюйм в часФут в секундуФут в минутуФут в часЯрд в секундуЯрд в минутуЯрд в часМиля в секундуМиля в минутуМиля в часМорская миля в секундуМорская миля в минутуМорская миля в часАстрономическая единица в секундуАстрономическая единица в минутуАстрономическая единица в часСветовой год в секундуСветовой год в минутуСветовой год в часПарсек в секундуПарсек в минутуПарсек в час

Калькулятор вычисления начальной скорости в момент времени t0 при прямолинейном равноускоренном движении

Начальная скорость v0, которую тело имело в момент времени t0, определяется разностью конечной скорости v и произведению ускорения на время

Единица скорости – метр в секунду, но также можно использовать и другие единицы, например километр в час, сантиметр в секунду и т. д.

Часы
Минуты
Секунды
Конечная скорость v Нанометр в секундуНанометр в минутуНанометр в часМиллиметр в секундуМиллиметр в минутуМиллиметр в часСантиметр в секундуСантиметр в минутуСантиметр в часМетр в секундуМетр в минутуМетр в часДециметр в секундуДециметр в минутуДециметр в часКилометр в секундуКилометр в минутуКилометр в часДюйм в секундуДюйм в минутуДюйм в часФут в секундуФут в минутуФут в часЯрд в секундуЯрд в минутуЯрд в часМиля в секундуМиля в минутуМиля в часМорская миля в секундуМорская миля в минутуМорская миля в часАстрономическая единица в секундуАстрономическая единица в минутуАстрономическая единица в часСветовой год в секундуСветовой год в минутуСветовой год в часПарсек в секундуПарсек в минутуПарсек в час
Ускорение a Нанометр на секунду в квадратеНанометр на минуту в квадратеНанометр на час в квадратеМиллиметр на секунду в квадратеМиллиметр на минуту в квадратеМиллиметр на час в квадратеСантиметр на секунду в квадратеСантиметр на минуту в квадратеСантиметр на час в квадратеМетр на секунду в квадратеМетр на минуту в квадратеМетр на час в квадратеДециметр на секунду в квадратеДециметр на минуту в квадратеДециметр на час в квадратеКилометр на секунду в квадратеКилометр на минуту в квадратеКилометр на час в квадратеДюйм на секунду в квадратеДюйм на минуту в квадратеДюйм на час в квадратеФут на секунду в квадратеФут на минуту в квадратеФут на час в квадратеЯрд на секунду в квадратеЯрд на минуту в квадратеЯрд на час в квадратеМиля на секунду в квадратеМиля на минуту в квадратеМиля на час в квадратеМорская миля на секунду в квадратеМорская миля на минуту в квадратеМорская миля на час в квадратеАстрономическая единица на секунду в квадратеАстрономическая единица на минуту в квадратеАстрономическая единица на час в квадратеСветовой год на секунду в квадратеСветовой год на минуту в квадратеСветовой год на час в квадратеПарсек на секунду в квадратеПарсек на минуту в квадратеПарсек на час в квадрате
Единица измерения начальной скорости v0 Нанометр в секундуНанометр в минутуНанометр в часМиллиметр в секундуМиллиметр в минутуМиллиметр в часСантиметр в секундуСантиметр в минутуСантиметр в часМетр в секундуМетр в минутуМетр в часДециметр в секундуДециметр в минутуДециметр в часКилометр в секундуКилометр в минутуКилометр в часДюйм в секундуДюйм в минутуДюйм в часФут в секундуФут в минутуФут в часЯрд в секундуЯрд в минутуЯрд в часМиля в секундуМиля в минутуМиля в часМорская миля в секундуМорская миля в минутуМорская миля в часАстрономическая единица в секундуАстрономическая единица в минутуАстрономическая единица в часСветовой год в секундуСветовой год в минутуСветовой год в часПарсек в секундуПарсек в минутуПарсек в час

Калькулятор перемещения тела при прямолинейном равноускоренном движении.

Перемещение определяется как сумма произведения начальной скорости на время и отношения произведения ускорения на квадрат времени к 2.

При прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости перемещение прямо пропорционально квадрату промежутка времени, в течении которого это перемещение было совершено. Поэтому если начальная скорость v0 равна нулю, поставите ноль в поле для начальной скорости v0, уравнение примет вид S = at2/2.

Часы
Минуты
Секунды
Скорость v0 Нанометр в секундуНанометр в минутуНанометр в часМиллиметр в секундуМиллиметр в минутуМиллиметр в часСантиметр в секундуСантиметр в минутуСантиметр в часМетр в секундуМетр в минутуМетр в часДециметр в секундуДециметр в минутуДециметр в часКилометр в секундуКилометр в минутуКилометр в часДюйм в секундуДюйм в минутуДюйм в часФут в секундуФут в минутуФут в часЯрд в секундуЯрд в минутуЯрд в часМиля в секундуМиля в минутуМиля в часМорская миля в секундуМорская миля в минутуМорская миля в часАстрономическая единица в секундуАстрономическая единица в минутуАстрономическая единица в часСветовой год в секундуСветовой год в минутуСветовой год в часПарсек в секундуПарсек в минутуПарсек в час
Ускорение a Нанометр на секунду в квадратеНанометр на минуту в квадратеНанометр на час в квадратеМиллиметр на секунду в квадратеМиллиметр на минуту в квадратеМиллиметр на час в квадратеСантиметр на секунду в квадратеСантиметр на минуту в квадратеСантиметр на час в квадратеМетр на секунду в квадратеМетр на минуту в квадратеМетр на час в квадратеДециметр на секунду в квадратеДециметр на минуту в квадратеДециметр на час в квадратеКилометр на секунду в квадратеКилометр на минуту в квадратеКилометр на час в квадратеДюйм на секунду в квадратеДюйм на минуту в квадратеДюйм на час в квадратеФут на секунду в квадратеФут на минуту в квадратеФут на час в квадратеЯрд на секунду в квадратеЯрд на минуту в квадратеЯрд на час в квадратеМиля на секунду в квадратеМиля на минуту в квадратеМиля на час в квадратеМорская миля на секунду в квадратеМорская миля на минуту в квадратеМорская миля на час в квадратеАстрономическая единица на секунду в квадратеАстрономическая единица на минуту в квадратеАстрономическая единица на час в квадратеСветовой год на секунду в квадратеСветовой год на минуту в квадратеСветовой год на час в квадратеПарсек на секунду в квадратеПарсек на минуту в квадратеПарсек на час в квадрате
Единица измерения перемещения S НанометрМиллиметрСантиметрМетрДециметрКилометрДюймФутЯрдМиляМорская миляАстрономическая единицаСветовой годПарсек

Примеры вычисления ускорения при прямолинейном равноускоренном движении

Пример 1.
Перед взлетом самолет в течении 45 секунд двигался равноускорено, определите ускорение самолета, если за 45 секунд его скорость возросла от 15 до 100 м/с2. Ответ указать в км/ч2.

Решение:

Переведем метр в секунду в километр в час

Переведем метры в километры. В одном километре 1000 метров, поэтому разделим метры на 1000.
15 : 1000 = 3/200 = 0.015 километров.

Переведем секунды в часы.
В одном часе 3600 секунд, значит нам необходимо разделить количество секунд на 3600.
1 : 3600 = 1/3600

Разделим расстояние на время

v0 = 3/200
1/3600
= 54 Километр в час

Переведем метр в секунду в километр в час

Переведем метры в километры. В одном километре 1000 метров, поэтому разделим метры на 1000.
100 : 1000 = 1/10 = 0.1 километров.

Переведем секунды в часы.
В одном часе 3600 секунд, значит нам необходимо разделить количество секунд на 3600.
1 : 3600 = 1/3600

Разделим расстояние на время

v = 1/10
1/3600
= 360 Километр в час

Переведем секунды в часы.
В одном часе 3600 секунд, значит нам необходимо разделить количество секунд на 3600.
45 : 3600 = 1/80


Найдем ускорение a, разделим разность начальной скорости и конечной на время.

Ускорение =
360 – 54
1/80
= 24480 Километр на час в квадрате

Пример 2.
С каким ускорением двигался велосипедист, если за 10 минут его скорость возросла со 100 сантиметров в секунду до 5.4 километров в час. Ответ указать в км/с2.

Решение:

Переведем сантиметр в секунду в километр в секунду

Переведем сантиметры в километры. В одном километре 100000 сантиметров, поэтому разделим сантиметры на 100000.
100 : 100000 = 1/1000 = 0.001 километров.

Получаем
v0 = 1/1000 = 0.001 Километр в секунду


Переведем километр в час в километр в секунду

Переведем часы в секунды.
В одном часе 3600 секунд, значит нам необходимо умножить количество часов на 3600.
1 × 3600 = 3600

Разделим получившееся расстояние на время

v = 5.4
3600
= 3/2000 = 0.0015 Километр в секунду

Переведем минуты в секунды.
В одной минуте 60 секунд, значит нам необходимо умножить количество минут на 60.
10 × 60 = 600


Найдем ускорение a, разделим разность начальной скорости и конечной на время.

Ускорение =
3/2000 – 1/1000
600
= 1/1200000 = 0.000000833333333333333 Километр на секунду в квадрате

Примеры вычисления начальной и конечной скорости при прямолинейном равноускоренном движении

Пример 1.
Чему будет равна скорость тела через 6 секунд, если тело движется с ускорением 3 м/с2 и начальная скорость равна 5 м/с. Ответ указать в дюйм в минуту

Решение:

Переведем метр в секунду в дюйм в минуту

Переведем метры в дюймы. В одном метре 39.3701 дюймов, поэтому умножим метры на 39. 3701.
5 × 39.3701 = 393701/2000 = 196.8505 дюймов.

Переведем секунды в минуты.
В одной минуте 60 секунд, значит нам необходимо разделить количество секунд на 60.
1 : 60 = 1/60

Разделим расстояние на время

v0 = 393701/2000
1/60
= 1181103/100 = 11811.03 Дюйм в минуту

Переведем метр на секунду в квадрате в дюйм в минуту в квадрате

Переведем метры в дюймы. В одном метре 39.3701 дюймов, поэтому умножим метры на 39.3701.
3 × 39.3701 = 1181103/10000 = 118.1103 дюймов.

Переведем секунды в минуты.
В одной минуте 60 секунд, значит нам необходимо разделить количество секунд на 60.
1 : 60 = 1/60

Разделим расстояние на время

a = 1181103/10000
(1/60)2
= 10629927/25 = 425197. 08 Дюйм в минуту в квадрате

Переведем секунды в минуты.
В одной минуте 60 секунд, значит нам необходимо разделить количество секунд на 60.
6 : 60 = 1/10


Найдем конечную скорость v, прибавим к начальной скорости v0 произведение ускорения a на время t.

Конечная скорость v = 1181103/100 + (10629927/25) × 1/10 = 27165369/500 = 54330.738 Дюйм в минуту

Пример 2.
Тело двигалось с постоянным ускорением 4 сантиметра в минуту в квадрате, через 1 час скорость тела составила 10 километров в час, найти начальную скорость тела. Ответ указать в метрах в секунду.

Решение:

Переведем километр в час в метр в секунду

Переведем километры в метры. В одном километре 1000 метров, поэтому умножим километры на 1000.
10 × 1000 = 10000 метров.

Переведем часы в секунды.
В одном часе 3600 секунд, значит нам необходимо умножить количество часов на 3600.
1 × 3600 = 3600

Разделим расстояние на время

v = 10000
3600
= 25/9 = 2.77777777777778 Метр в секунду

Переведем сантиметр на минуту в квадрате в метр в секунду в квадрате

Переведем сантиметры в метры. В одном метре 100 сантиметров, поэтому разделим сантиметры на 100.
4 : 100 = 1/25 = 0.04 метров.

Переведем минуты в секунды.
В одной минуте 60 секунд, значит нам необходимо умножить количество минут на 60.
1 × 60 = 60

Разделим расстояние на время

a = 1/25
602
= 1/90000 = 0.0000111111111111111 Метр в секунду в квадрате

Переведем часы в секунды.
В одном часе 3600 секунд, значит нам необходимо умножить количество часов на 3600.
1 × 3600 = 3600


Найдем начальную скорость v0, вычтем из конечной скорости v произведение ускорения a на время t.

Начальная скорость v0 = 25/9 – (1/90000) × 3600 = 616/225 = 2.73777777777778 Метр в секунду

Примеры вычисления перемещения тела при прямолинейном равноускоренном движении

Пример 1.
Велосипедист съехал с горы за 1 минуту 10 секунд, двигаясь с постоянным ускорением 0,7 м/с2. Вычислите длину горки, если известно, что в начале спуска скорость велосипедиста была равна 21 км/ч. Ответ указать в сантиметрах.

Решение:

Переведем километр в час в метр в секунду

Переведем километры в метры. В одном километре 1000 метров, поэтому умножим километры на 1000.
21 × 1000 = 21000 метров.

Переведем часы в секунды.
В одном часе 3600 секунд, значит нам необходимо умножить количество часов на 3600.
1 × 3600 = 3600

Разделим расстояние на время

v0 = 21000
3600
= 35/6 = 5.83333333333333 Метр в секунду

Переведем минуты в секунды.
В одной минуте 60 секунд, значит нам необходимо умножить количество минут на 60.
1 × 60 = 60

Сложим получившееся количество секунд
60 + 10 = 70 секунд.


Найдем перемещение, вычислим сумму произведения начальной скорости на время и отношение произведения ускорения на квадрат времени к 2.

Перемещение S = 35/6 × 70 +
0.7 × 702
2
= 6370/3 = 2123.33333333333 метров

Переведем метры в сантиметры. В одном метре 100 сантиметров, поэтому умножим метры на 100.
6370/3 × 100 = 637000/3 = 212333.333333333 сантиметров.

Перемещение S = 637000/3 = 212333.333333333 сантиметров

Вам могут также быть полезны следующие сервисы
Калькуляторы (физика)

Механика

Калькулятор вычисления скорости, времени и расстояния
Калькулятор вычисления ускорения, скорости и перемещения
Калькулятор вычисления времени движения
Калькулятор времени
Второй закон Ньютона. Калькулятор вычисления силы, массы и ускорения.
Закон всемирного тяготения. Калькулятор вычисления силы притяжения, массы и расстояния.
Импульс тела. Калькулятор вычисления импульса, массы и скорости
Импульс силы. Калькулятор вычисления импульса, силы и времени действия силы.
Вес тела. Калькулятор вычисления веса тела, массы и ускорения свободного падения

Оптика

Калькулятор отражения и преломления света

Электричество и магнетизм

Калькулятор Закона Ома
Калькулятор Закона Кулона
Калькулятор напряженности E электрического поля
Калькулятор нахождения точечного электрического заряда Q
Калькулятор нахождения силы F действующей на заряд q
Калькулятор вычисления расстояния r от заряда q
Калькулятор вычисления потенциальной энергии W заряда q
Калькулятор вычисления потенциала φ электростатического поля
Калькулятор вычисления электроемкости C проводника и сферы

Конденсаторы

Калькулятор вычисления электроемкости C плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов
Калькулятор вычисления напряженности E электрического поля плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов
Калькулятор вычисления напряжения U (разности потенциалов) плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов
Калькулятор вычисления расстояния d между пластинами в плоском конденсаторе
Калькулятор вычисления площади пластины (обкладки) S в плоском конденсаторе
Калькулятор вычисления энергии W заряженного конденсатора
Калькулятор вычисления энергии W заряженного конденсатора. Для плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов
Калькулятор вычисления объемной плотности энергии w электрического поля для плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов
Калькуляторы по астрономии
Вес тела на других планетах
Ускорение свободного падения на планетах Солнечной системы и их спутниках
Конвертеры величин
Конвертер единиц длины
Конвертер единиц скорости
Конвертер единиц ускорения
Цифры в текст
Калькуляторы (Теория чисел)
Калькулятор выражений
Калькулятор со скобками
Калькулятор разложения числа на простые множители
Калькулятор НОД и НОК
Калькулятор НОД и НОК по алгоритму Евклида
Калькулятор НОД и НОК для любого количества чисел
Представление многозначных чисел в виде суммы разрядных слагаемых
Калькулятор деления числа в данном отношении
Калькулятор процентов
Калькулятор перевода числа с Е в десятичное
Калькулятор экспоненциальной записи чисел
Калькулятор нахождения факториала числа
Калькулятор нахождения логарифма числа
Калькулятор квадратных уравнений
Калькулятор остатка от деления
Калькулятор корней с решением
Калькулятор нахождения периода десятичной дроби
Калькулятор больших чисел
Калькулятор округления числа
Калькулятор свойств корней и степеней
Калькулятор комплексных чисел
Калькулятор среднего арифметического
Калькулятор арифметической прогрессии
Калькулятор геометрической прогрессии
Калькулятор модуля числа
Калькулятор абсолютной погрешности приближения
Калькулятор абсолютной погрешности
Калькулятор относительной погрешности
Дроби
Калькулятор интервальных повторений
Учим дроби наглядно
Калькулятор сокращения дробей
Калькулятор преобразования неправильной дроби в смешанную
Калькулятор преобразования смешанной дроби в неправильную
Калькулятор сложения, вычитания, умножения и деления дробей
Калькулятор возведения дроби в степень
Калькулятор перевода десятичной дроби в обыкновенную
Калькулятор перевода обыкновенной дроби в десятичную
Калькулятор сравнения дробей
Калькулятор приведения дробей к общему знаменателю
Калькуляторы (тригонометрия)
Калькулятор синуса угла
Калькулятор косинуса угла
Калькулятор тангенса угла
Калькулятор котангенса угла
Калькулятор секанса угла
Калькулятор косеканса угла
Калькулятор арксинуса угла
Калькулятор арккосинуса угла
Калькулятор арктангенса угла
Калькулятор арккотангенса угла
Калькулятор арксеканса угла
Калькулятор арккосеканса угла
Калькулятор нахождения наименьшего угла
Калькулятор определения вида угла
Калькулятор смежных углов
Калькуляторы систем счисления
Калькулятор перевода чисел из арабских в римские и из римских в арабские
Калькулятор перевода чисел в различные системы счисления
Калькулятор сложения, вычитания, умножения и деления двоичных чисел
Системы счисления теория
N2 | Двоичная система счисления
N3 | Троичная система счисления
N4 | Четырехичная система счисления
N5 | Пятеричная система счисления
N6 | Шестеричная система счисления
N7 | Семеричная система счисления
N8 | Восьмеричная система счисления
N9 | Девятеричная система счисления
N11 | Одиннадцатиричная система счисления
N12 | Двенадцатеричная система счисления
N13 | Тринадцатеричная система счисления
N14 | Четырнадцатеричная система счисления
N15 | Пятнадцатеричная система счисления
N16 | Шестнадцатеричная система счисления
N17 | Семнадцатеричная система счисления
N18 | Восемнадцатеричная система счисления
N19 | Девятнадцатеричная система счисления
N20 | Двадцатеричная система счисления
N21 | Двадцатиодноричная система счисления
N22 | Двадцатидвухричная система счисления
N23 | Двадцатитрехричная система счисления
N24 | Двадцатичетырехричная система счисления
N25 | Двадцатипятеричная система счисления
N26 | Двадцатишестеричная система счисления
N27 | Двадцатисемеричная система счисления
N28 | Двадцативосьмеричная система счисления
N29 | Двадцатидевятиричная система счисления
N30 | Тридцатиричная система счисления
N31 | Тридцатиодноричная система счисления
N32 | Тридцатидвухричная система счисления
N33 | Тридцатитрехричная система счисления
N34 | Тридцатичетырехричная система счисления
N35 | Тридцатипятиричная система счисления
N36 | Тридцатишестиричная система счисления
Калькуляторы площади геометрических фигур
Площадь квадрата
Площадь прямоугольника
КАЛЬКУЛЯТОРЫ ЗАДАЧ ПО ГЕОМЕТРИИ
Калькуляторы (Комбинаторика)
Калькулятор нахождения числа перестановок из n элементов
Калькулятор нахождения числа сочетаний из n элементов
Калькулятор нахождения числа размещений из n элементов
Калькуляторы линейная алгебра и аналитическая геометрия
Калькулятор сложения и вычитания матриц
Калькулятор умножения матриц
Калькулятор транспонирование матрицы
Калькулятор нахождения определителя (детерминанта) матрицы
Калькулятор нахождения обратной матрицы
Длина отрезка. Онлайн калькулятор расстояния между точками
Онлайн калькулятор нахождения координат вектора по двум точкам
Калькулятор нахождения модуля (длины) вектора
Калькулятор сложения и вычитания векторов
Калькулятор скалярного произведения векторов через длину и косинус угла между векторами
Калькулятор скалярного произведения векторов через координаты
Калькулятор векторного произведения векторов через координаты
Калькулятор смешанного произведения векторов
Калькулятор умножения вектора на число
Калькулятор нахождения угла между векторами
Калькулятор проверки коллинеарности векторов
Калькулятор проверки компланарности векторов
Генератор Pdf с примерами
Тренажёры решения примеров
Тренажёр таблицы умножения
Тренажер счета для дошкольников
Тренажер счета на внимательность для дошкольников
Тренажер решения примеров на сложение, вычитание, умножение, деление. Найди правильный ответ.
Тренажер решения примеров с разными действиями
Тренажёры решения столбиком
Тренажёр сложения столбиком
Тренажёр вычитания столбиком
Тренажёр умножения столбиком
Тренажёр деления столбиком с остатком
Калькуляторы решения столбиком
Калькулятор сложения, вычитания, умножения и деления столбиком
Калькулятор деления столбиком с остатком
Генераторы
Генератор примеров по математике
Генератор случайных чисел
Генератор паролей

Скорость прямолинейного равноускоренного движения. График скорости 9 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей |

Ускорение

 

Вспомним, что такое ускорение. 

 

Определение

Ускорение – это физическая величина, которая характеризует изменение скорости за определенный промежуток времени:

То есть ускорение – это величина, которая определяется изменением скорости за время, в течение которого это изменение произошло.

 


Еще раз о том, что такое равноускоренное движение

Рассмотрим задачу.

Автомобиль за каждую секунду увеличивает свою скорость на . Движется ли автомобиль равноускоренно?

На первый взгляд, кажется, да, ведь за равные промежутки времени скорость увеличивается на равные величины. Давайте рассмотрим подробнее движение на протяжении 1 с. Возможен такой случай, что первые 0,5 с автомобиль двигался равномерно и увеличил свою скорость на  за вторые 0,5 с. Могла быть и другая ситуация: автомобиль разгонялся на  да первые , а оставщиеся  двигался равномерно. Такое движение не будет равноускоренным.

По аналогии с равномерным движение введем корректную формулировку равноускоренного движения.

Равноускоренным называется такое движение, при котором тело за ЛЮБЫЕ равные промежутки времени меняет свою скорость на одинаковую величину.

Часто равноускоренным называют такое движение, при котором тело двигается с постоянным ускорением . Самым простым примером равноускоренного движения является свободное падение тела (тело падает под действием силы тяжести).


 

 

Уравнение скорости

 

 

Воспользовавшись уравнением, определяющим ускорение , удобно записать формулу для вычисления мгновенной скорости любого промежутка и для любого момента времени:

 

Уравнение скорости в проекциях имеет вид:

Это уравнение дает возможность определить скорость в любой момент движения тела. При работе с законом изменения скорости от времени необходимо учитывать направление скорости по отношению к выбранной СО.

 


К вопросу о направлении скорости и ускорения

В равномерном движении направление скорости и перемещения всегда совпадают. В случае равноускоренного движения направление скорости не всегда совпадает с направлением ускорения и не всегда направление ускорения указывает направление движения тела.

Рассмотрим наиболее типичные примеры направления скорости и ускорения.

1. Скорость и ускорение направлены в одну сторону вдоль одной прямой (рис. 1).

Рис. 1. Скорость и ускорение направлены в одну сторону вдоль одной прямой

В данном случае тело разгоняется. Примерами такого движения могут быть свободное падение, начало движения и разгон автобуса, старт и разгон ракеты.

2. Скорость и ускорение направлены в разные стороны вдоль одной прямой (рис. 2).

Рис. 2. Скорость и ускорение направлены в разные стороны вдоль одной прямой

Такое движение иногда называют равнозамедленным. В таком случае говорят, что тело тормозит. В конечном итоге оно либо остановится, либо начнет двигаться в противоположном направлении. Пример такого движения – камень, подброшенный вертикально вверх.  

3. Скорость и ускорение взаимно перпендикулярны (рис. 3).

 

Рис. 3. Скорость и ускорение взаимно перпендикулярны

Примерами такого движения является движение Земли вокруг Солнца и движение Луны вокруг Земли. В этом случаи траекторией движения будет окружность.

Таким образом, направление ускорения не всегда совпадает с направлением скорости, но всегда совпадает с направлением изменения скорости.


 

 

График скорости

 

 

График скорости (проекции скорости) представляет собой закон изменения скорости (проекции скорости) от времени для равноускоренного прямолинейного движения, представленный графически.

 

Рис. 4. Графики зависимости проекции скорости от времени для равноускоренного прямолинейного движения

Проанализируем различные графики.

Первый. Уравнение проекции скорости: . С увеличением времени скорость также увеличивается. Обратите внимание, что на графике, где одна из осей – время, а другая – скорость, будет прямая линия. Начинается эта линия из точки , которая характеризует начальную скорость.

Второй – это зависимость при отрицательном значении проекции ускорения, когда движение замедленно, то есть скорость по модулю сначала уменьшается. В этом случае уравнение выглядит так:  

График начинается в точке  и продолжается до точки , пересечения оси времени. В этой точке скорость тела становится равной нулю. Это означает, что тело остановилось.

Если вы внимательно посмотрите на уравнение скорости, то вспомните, что в математике была похожая функция:

Где  и  – некоторые постоянные, например:

Рис. 5. График функции

Это уравнение прямой, что подтверждается графиками, рассмотренными нами.

 

Некоторые частные случаи

 

 

Чтобы окончательно разобраться с графиком скорости, рассмотрим частные случаи. На первом графике зависимость скорости от времени связана с тем, что начальная скорость, , равняется нулю, проекция ускорения больше нуля.

 

Запись этого уравнения . А сам вид графика достаточно простой (график 1).

Рис. 6. Различные случаи равноускоренного движения

Еще два случая равноускоренного движения представлены на следующих двух графиках. Второй случай – это ситуация, когда сначала тело двигалось с отрицательной проекцией ускорения, а затем начало разгоняться в положительном направлении оси.

Третий случай – это ситуация, когда проекция ускорения меньше нуля и тело непрерывно движется в направлении, противоположном положительному направлению оси . При этом модуль скорости постоянно возрастает, тело ускоряется.

 


График зависимости ускорения от времени

Равноускоренное движение – это движение, при котором ускорение тела не меняется.

Рассмотрим графики:

Рис. 7. График зависимости проекций ускорения от времени

Если какая-либо зависимость является постоянной, то на графике она изображается прямой, параллельной оси абсцисс. Прямые I и II – прямые движения для двух разных тел. Обратите внимание, что прямая I лежит выше прямой абсцисс (проекция ускорения положительна), а прямая II – ниже (проекция ускорения отрицательна). Если бы движение было равномерным, то проекция ускорения совпала бы с осью абсцисс.

Рассмотрим рис. 8. Площадь фигуры, ограниченной осями, графиком и перпендикуляром к оси абсцисс, равна:

Произведение ускорения и времени –это изменение скорости за данное время.

Рис. 8. Изменение скорости

Площадь фигуры, ограниченной осями, зависимостью и перпендикуляром к оси абсцисс, численно равна изменению скорости тела.

Мы использовали слово «численно», поскольку единицы измерения площади и изменения скорости не совпадают.


 

 

Заключение

 

 

На данном уроке мы познакомились с уравнением скорости и научились графически изображать данное уравнение.

 

 

Список литературы

  1. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика: Учебник для 9 класса средней школы. – М.: «Просвещение».
  2. Перышкин А.В., Гутник Е.М., Физика. 9 кл.: учебник для общеобразоват. учреждений/А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2009. – 300 с.
  3. Соколович Ю.А., Богданова Г.С. Физика: Справочник с примерами решения задач. – 2-е издание передел. – X.: Веста: Издательство «Ранок», 2005. – 464 с.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Интернет-портал «class-fizika. narod.ru» (Источник)
  2. Интернет-портал «youtube.com» (Источник)
  3. Интернет-портал «fizmat.by» (Источник)
  4. Интернет-портал «sverh-zadacha.ucoz.ru» (Источник)

 

Домашнее задание

1. Что такое равноускоренное движение?

2. Охарактеризуйте движение тела и определите пройденный путь тела по графику за 2 с от начала движения:

3. На каком из графиков изображена зависимость проекции скорости тела от времени при равноускоренном движении при ?

 

Объяснение разницы между скоростью и ускорением

Возможно, вы знаете, что и скорость , и ускорение имеют какое-то отношение к тому, как быстро движется объект. Вы правы, но в чем разница между этими двумя терминами в физике? Продолжайте читать, чтобы узнать больше о скорости, ускорении и о том, как их различать.

разница между скоростью и ускорением

Реклама

Основная разница между скоростью и ускорением

Скорость и ускорение используют скорость в качестве отправной точки в своих измерениях. Скорость, которая является мерой расстояния, пройденного за период времени, является скалярной величиной. И скорость, и ускорение являются векторными величинами, что означает, что они используют как величины, так и заданное направление.

Вот основные определения скорости и ускорения:

  • скорость – скорость перемещения движущегося объекта во времени
  • ускорение – скорость изменения скорости во времени

Как видите, скорость требует скорости для своего измерения, а ускорение требует скорости для своего измерения. Чтобы правильно измерить любую из этих величин, вам нужно знать, как работают скорость и ускорение.

Функция скорости

Разница между начальной точкой объекта и его конечным местоположением заключается в величине его смещения. Два возможных значения скорости — это 9 объектов.0003 средняя скорость (средний расчет его скорости за один период времени) и его мгновенная скорость (его скорость в один момент времени). Вы можете измерять скорость в следующих единицах измерения:

  • м/с – метры в секунду (используются Международной системой единиц и измерений)
  • км/ч – километры в час (используются странами, использующими метрическую систему )
  • mph – миль в час (используется в США)

Если скорость объекта ниже его скорости, вы можете сказать, что он двигался не в одном направлении. Вам необходимо измерить скорость объекта, прежде чем вы сможете записать любое увеличение его скорости, также известное как ускорение.

Функция ускорения

При нажатии ноги на педаль газа ваш автомобиль ускоряется. Но что это означает в физике? Когда скорость и ускорение объекта указывают в одном направлении, ваша скорость увеличивается. Если его скорость и ускорение направлены в разные стороны, ваша скорость уменьшается или замедляется.

Как и скорость, ускорение может быть измерено средним ускорением объекта (средняя величина ускорения за определенный период времени) или его мгновенным ускорением (степень его ускорения за одно мгновение). Постоянное ускорение указывает, что скорость ускорения объекта была постоянной в его движении. Ускорение может быть постоянным, когда на объект действует сила тяжести.

Реклама

Уравнения скорости и ускорения

Нахождение средней скорости объекта означает, что вы знаете его перемещение или изменение положения (Δs), изменение во времени во время его движения (Δt) и направление движения. Уравнение для средней скорости (v) выглядит следующим образом:

v = Δs/Δt

Немного сложнее рассчитать среднее ускорение объекта (a). Для этого вам нужно знать его изменение скорости (Δv) и изменение во времени (Δt). Выглядит это так:

92). Это решение сообщит вам правильное ускорение объекта за заданный период времени.

Скорость, ускорение и скорость

Понимание взаимосвязи между скоростью и ускорением может помочь вам предсказать, куда пойдет объект с учетом определенных переменных. Это всего лишь один из способов узнать, как законы физики влияют почти на все, что мы делаем. Если вы хотите узнать больше о концепции скорости, ознакомьтесь со статьей, в которой обсуждается основное различие между скоростью и скоростью.

Штатный писатель

  • средняя школа
  • колледж
  • старшая школа

Статьи по теме

  • Основная разница между скоростью и скоростью

    Может показаться, что термины скорость и скорость означают одно и то же. Но если вы изучаете физику, важно знать разницу между этими двумя понятиями. Продолжайте читать, чтобы узнать основное различие между скоростью и скоростью и какую информацию могут дать нам их измерения.

  • Примеры векторных и скалярных величин в физике

    При изучении физики существует множество различных аспектов измерения и множество типов измерительных инструментов. Скалярные и векторные величины являются двумя из этих типов инструментов измерения. Продолжайте читать примеры скалярной величины и примеры векторной величины в физике.

Ускорение | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Определение и различие между мгновенным ускорением, средним ускорением и замедлением.
  • Вычислите ускорение, зная начальное время, начальную скорость, конечное время и конечную скорость.

 

Рис. 1. Самолет снижает скорость или замедляется перед посадкой на Сен-Мартене. Его ускорение противоположно направлению его скорости. (Фото: Стив Конри, Flickr)

В повседневном разговоре ускорить означает ускорить. Ускоритель в автомобиле фактически может заставить его ускориться. Чем больше ускорение , тем больше изменение скорости за заданное время. Формальное определение ускорения соответствует этим понятиям, но более широкое.

Среднее ускорение

Среднее ускорение равно скорости изменения скорости ,

[латекс]\bar{a}=\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{{ v}_{f}-{v}_{0}}{{t}_{f}-{t}_{0}}[/latex]

, где [латекс]\бар{а}[/латекс ] — среднее ускорение, v скорость, t время. (Полоса над и означает среднее ускорение .)

Поскольку ускорение представляет собой скорость в м/с, деленную на время в с, единицами СИ для ускорения являются м/с 2 , метры в секунду в квадрате или метры в секунду в секунду, что буквально означает, на сколько метров в секунду скорость изменяется каждую секунду.

Напомним, что скорость — это вектор, у нее есть и величина, и направление. Это означает, что изменение скорости может быть изменением величины (или скорости), но оно также может быть изменением направление . 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.

Ускорение как вектор

Ускорение является вектором в том же направлении, что и изменение скорости, Δ v . Поскольку скорость является вектором, она может изменяться как по величине, так и по направлению. Таким образом, ускорение — это изменение либо скорости, либо направления, либо того и другого.

Имейте в виду, что хотя ускорение происходит в направлении изменения скорости, оно не всегда совпадает с направлением движения . Когда объект замедляется, его ускорение противоположно направлению его движения. Это известно как замедление .

Рис. 2. Поезд метро в Сан-Паулу, Бразилия, замедляет скорость перед въездом на станцию. Он ускоряется в направлении, противоположном направлению его движения. (кредит: Юсуке Кавасаки, Flickr)

Предупреждение о неправильном понимании: замедление против отрицательного ускорения

Замедление всегда относится к ускорению в направлении, противоположном направлению скорости. Замедление всегда снижает скорость. Отрицательное ускорение, однако, является ускорением в отрицательном направлении в выбранной системе координат. Отрицательное ускорение может быть, а может и не быть замедлением, а замедление может считаться или не считаться отрицательным ускорением. Например, рассмотрим рис. 3.9.0007

Рис. 3. (a) Этот автомобиль ускоряется, двигаясь вправо. Поэтому он имеет положительное ускорение в нашей системе координат. (b) Этот автомобиль замедляется, когда он движется вправо. Следовательно, в нашей системе координат он имеет отрицательное ускорение, потому что его ускорение направлено влево. Автомобиль тоже тормозит: направление его ускорения противоположно направлению его движения. (c) Этот автомобиль движется влево, но со временем замедляется. Следовательно, его ускорение положительно в нашей системе координат, потому что оно направлено вправо. Однако автомобиль замедляется, потому что его ускорение противоположно его движению. (d) Этот автомобиль ускоряется, когда он движется влево. Он имеет отрицательное ускорение, потому что он ускоряется влево. Однако, поскольку его ускорение направлено в том же направлении, что и его движение, оно ускоряется (а не замедляется).

Пример 1. Расчет ускорения: скаковая лошадь покидает ворота

Рис. 4. (кредит: Джон Салливан, PD Photo.org)

 

Скаковая лошадь, выйдя из ворот, ускоряется из состояния покоя до скорости 15,0 м/ с на запад через 1,80 с. Каково его среднее ускорение?

Стратегия

Сначала мы рисуем эскиз и назначаем проблеме систему координат. Это простая задача, но визуализировать ее всегда полезно. Обратите внимание, что мы назначаем восток как положительный, а запад как отрицательный. Таким образом, в этом случае мы имеем отрицательную скорость.

Рисунок 5.

Мы можем решить эту задачу, определив Δ v и Δ t по имеющейся информации, а затем рассчитав среднее ускорение непосредственно из уравнения [латекс]\bar{a}=\frac{\ Delta v}{\Delta t}=\frac{{v}_{f}-{v}_{0}}{{t}_{f}-{t}_{0}}[/latex].

Решение

1. Определите известные. v 0 = 0, v f = −15,0 м/с (знак минус указывает направление на запад), Δ 9{2}[/latex]

Обсуждение

Отрицательный знак ускорения означает, что ускорение направлено на запад. Ускорение 8,33 м/с 2 строго на запад означает, что лошадь увеличивает свою скорость на 8,33 м/с строго на запад каждую секунду, то есть на 8,33 метра в секунду в секунду, что мы записываем как 8,33 м/с 2 . . Это действительно среднее ускорение, потому что езда не плавная. Позже мы увидим, что ускорение такой величины потребовало бы, чтобы всадник удерживался с силой, почти равной его весу.

Мгновенное ускорение

Мгновенное ускорение a , или ускорение в определенный момент времени , получается с помощью того же процесса, который обсуждался для мгновенной скорости во времени, скорости и скорости, т. е. рассматривая бесконечно малый отрезок времени. Как найти мгновенное ускорение, используя только алгебру? Ответ заключается в том, что мы выбираем среднее ускорение, которое представляет движение. На рис. 6 показаны графики зависимости мгновенного ускорения от времени для двух очень разных движений. На рис. 6(а) ускорение немного меняется, и среднее значение по всему интервалу почти такое же, как мгновенное ускорение 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/с 2 ). На рисунке 6(b) ускорение резко меняется со временем. В таких ситуациях лучше рассматривать меньшие временные интервалы и выбирать для каждого среднее ускорение. Например, движение на интервалах времени от 0 до 1,0 с и от 1,0 до 3,0 с можно рассматривать как отдельные движения с ускорениями +3,0 м/с 2 и –2,0 м/с 2 соответственно.

Рис. 6. Графики 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, ​​показанного на рис. 7. В (а) шаттл движется вправо, а в (б) — влево. Примеры призваны дополнительно проиллюстрировать аспекты движения и проиллюстрировать некоторые рассуждения, которые используются при решении задач.

Рис. 7. Одномерное движение поезда метро, ​​рассмотренное в примере 2, примере 3, примере 4, примере 5, примере 6 и примере 7. Здесь мы выбрали ось x так, что + означает вправо, а − означает влево для перемещений, скоростей и ускорений. (a) Поезд метро движется вправо из x0 в xf. Его водоизмещение Δx равно +2,0 км. (b) Поезд движется влево от x′0 до x′f. Его смещение Δx′ равно −1,5 км. (Обратите внимание, что штриховой символ (′) используется просто для того, чтобы различить перемещение в двух разных ситуациях. Для того, чтобы все отображалось на диаграмме, расстояния и размеры автомобилей представлены в разных масштабах. )

Пример 2. Расчет перемещения: поезд метро

Каковы величина и знак перемещений поезда метро, ​​показанного в частях (а) и (б) на рис. 7?

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. Для нахождения смещения воспользуемся уравнением ∆ x = x f x 0 . Это просто, поскольку заданы начальная и конечная позиции.

Решение

1. Определите известные. На рисунке мы видим, что x F = 6,70 км и x 0 = 4,70 км для части (A) и x F = 3,75 км и x 0 = 3,75 км и x 0 = 3,75 км и x 0 = 3,75 км и x 0 = 3,75 км и x 0 = 3,75 км и x 0 = 3,75 км и x = 3,75 км. = 5,25 км для участка (б).

2. Найдите смещение в части (a).

[латекс]\Дельта x={x}_{f}-{x}_{0}=6,70\text{км}-4,70\text{км} = \text{+}2,00\text{км} [/latex]

3. Решите для смещения в части (b).

[латекс]\Delta x′ ={x′}_{f}-{x′}_{0}=\text{3,75 км}-\text{5,25 км} = -\text{1,50 км}[ /латекс]

Обсуждение

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

Пример 3. Сравнение пройденного расстояния с перемещением: поезд метро

Каковы расстояния, пройденные при движениях, показанных в частях (а) и (б) поезда метро на рисунке 7?

Стратегия

Чтобы ответить на этот вопрос, подумайте об определениях расстояния и пройденного расстояния и о том, как они связаны с перемещением. Расстояние между двумя положениями определяется как величина смещения, которое было найдено в примере 1. Пройденное расстояние — это общая длина пути, пройденного между двумя положениями. (См. Перемещение.) В случае поезда метро, ​​показанного на рисунке 7, пройденное расстояние равно расстоянию между начальным и конечным положениями поезда.

Решение

1. Перемещение 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. Перемещение по 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 4. Расчет ускорения: поезд метро разгоняется

Предположим, что поезд на рис. 7(а) разгоняется из состояния покоя до 30,0 км/ч за первые 20,0 с движения. Каково его среднее ускорение за этот промежуток времени?

Стратегия

Сейчас стоит сделать простой набросок:

Рисунок 8. Эта задача 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. Найдите известные. v = 0 (поезда отправляются из состояния покоя), v f     = 30,0 км/ч, Δ = 20,0 с.

2. Вычислить Δ v . Поскольку поезд стартует из состояния покоя, его скорость изменится на [latex]\Delta v\text{=}\text{+}\text{30,0 км/ч}[/latex], где плюс означает скорость вправо .

3. Подставьте известные значения и найдите неизвестное, [латекс]\бар{а}[/латекс]. 9{2}[/latex]

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 5. Расчет ускорения: поезд метро замедляется

Теперь предположим, что в конце пути поезд на рис. 7(а) замедляется до полной остановки со скорости 30,0 км/ч за 8,00 с. Каково его среднее ускорение при остановке?

Стратегия

Рис. 9. 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. Определите известные. v = 30,0 км/ч, v = 0 км/ч (поезд стоит, поэтому его скорость равна 0), а Δ = 8,00 с.

2. Решите изменение скорости, Δ v .

Δ V = V F V 0 = 0 – 30,0 км/ч = – 30,0 км/ч

3. Подключате и найдите [латекс]\бар{а}[/латекс].

[латекс]\bar{a}=\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{-\text{30}\text{. }\text{0 км/ч}}{8\ text{.}\text{00 s}}[/latex]

4. Преобразуйте единицы измерения в метры и секунды. 9{2}\text{.}[/latex]

Обсуждение

Знак минус указывает, что ускорение направлено влево. Этот знак разумен, поскольку в этой задаче поезд изначально имеет положительную скорость, а отрицательное ускорение противодействовало бы 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 в Примере 4 и Примере 5 показаны на рисунке 10. (Мы приняли, что скорость остается постоянной от 20 до 40 с, после чего поезд замедляется. )

Рис. 10. (а) 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 6. Вычисление средней скорости: поезд метро

Какова средняя скорость поезда в части b примера 2, показанном еще раз ниже, если путь до места занимает 5,00 мин?

Рисунок 11.

Стратегия

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

Решение

1. Определите известные. x f = 3,75 км, x 0 = 5,25 км, Δ t = 5,00 мин.

2. Определить водоизмещение, Δ x ′. Мы нашли, что Δ x ′ равно −1,5 км в примере 2.

3. Найдите среднюю скорость.

[латекс]\bar{v}=\frac{\Delta x′}{\Delta t}=\frac{-\text{1,50 км}}{\text{5,00 мин}}[/latex]

4. Преобразование единиц.

[латекс]\bar{v}=\frac{\Delta x′}{\Delta t}=\left(\frac{-1\text{.}\text{50 км}}{5\text{ .}\text{00 мин}}\right)\left(\frac{\text{60 мин}}{1 ч}\right)=-\text{18}\text{0,0 км/ч}[/ латекс]

Обсуждение

Отрицательная скорость указывает на движение влево.

Пример 7. Расчет замедления: поезд метро

Наконец, предположим, что поезд на рисунке 2 замедляется до полной остановки со скорости 20,0 км/ч за 10,0 с. Каково его среднее ускорение?

Стратегия

Еще раз нарисуем набросок:

Рис. 12.

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

Решение

1. Найдите известные. v 0 = −20 км/ч, v f = 0 км/ч, Δ t = 10,0 с.

2. Вычислить Δ v . Изменение скорости здесь действительно положительное, так как

[латекс]\Delta v={v}_{f}-{v}_{0}=0-\left(-\text{20 км/ч}\ right)\text{=}\phantom{\rule{0.25}{0ex}}\text{+}\text{20 км/ч}[/latex]

3. Найдите [латекс]\bar{a} [/латекс].

[латекс]\bar{a}=\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{+\text{20}\text{0,0 км/ч}}{\text{10}\ текст{.}0 с}[/латекс] 9{2}[/latex]

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 (и, следовательно, вправо). Опять же, ускорение происходит в том же направлении, что и изменение скорости, которая здесь положительна. Как и в примере 5, это ускорение можно назвать замедлением, поскольку оно происходит в направлении, противоположном скорости.

Знак и направление

Пожалуй, самое важное, что следует отметить в этих примерах, — это знаки ответов. В выбранной нами системе координат плюс означает, что величина находится справа, а минус означает, что она находится слева. Это легко представить для смещения и скорости. Но это немного менее очевидно для ускорения. Большинство людей интерпретируют отрицательное ускорение как замедление объекта. Этого не было в примере 2, где положительное ускорение замедляло отрицательную скорость. Решающим отличием было то, что ускорение было в направлении, противоположном скорости. В самом деле, отрицательное ускорение будет увеличение отрицательная скорость. Например, поезд, движущийся влево на рисунке 11, ускоряется за счет ускорения влево. В этом случае как v , так и a отрицательны. Знаки плюс и минус указывают направления ускорений. Если ускорение имеет тот же знак, что и изменение скорости, то тело ускоряется. Если ускорение имеет знак, противоположный изменению скорости, то тело замедляется.

Проверьте свое понимание

Самолет приземляется на взлетно-посадочную полосу, летящую на восток. Опишите его ускорение.

Решение

Если мы возьмем восток за положительное значение, то ускорение самолета будет отрицательным, так как он движется на запад. Он также замедляется: его ускорение противоположно направлению его скорости.

PhET Explorations: Moving Man Simulation

Узнайте о графиках положения, скорости и ускорения. Перемещайте человечка вперед-назад с помощью мыши и зарисовывайте его движение. Установите положение, скорость или ускорение, и пусть симуляция переместит человека за вас.

Нажмите, чтобы загрузить симуляцию. Запуск с использованием Java.

Резюме раздела

Концептуальные вопросы

1. Возможно ли, чтобы скорость была постоянной, а ускорение не равно нулю? Приведите пример такой ситуации.

2. Может ли скорость быть постоянной, а ускорение не равным нулю? Объяснять.

3. Приведите пример, в котором скорость равна нулю, а ускорение – нет.

4. Если поезд метро движется влево (имеет отрицательную скорость), а затем останавливается, то как направлено его ускорение? Ускорение положительное или отрицательное?

5. Знаки плюс и минус используются в одномерном движении для указания направления. Каков знак ускорения, уменьшающего модуль отрицательной скорости? положительной скорости?

Задачи и упражнения

1. Гепард может разогнаться из состояния покоя до скорости 30,0 м/с за 7,00 с. Каково его ускорение?

2. Профессиональное приложение. Доктор Джон Пол Стэпп был офицером ВВС США, изучавшим влияние экстремального замедления на организм человека. 10 декабря 1954, Стапп ехал на ракетных салазках, разгоняясь из состояния покоя до максимальной скорости 282 м/с (1015 км/ч) за 5,00 с, и резко возвращался в состояние покоя всего за 1,40 с! Вычислите его ускорение (а) и замедление (б). Выразите каждое из них кратным г (9,80 м/с 2 ), взяв его отношение к ускорению свободного падения.

3. Пассажирка выезжает из гаража задним ходом с ускорением 1,40 м/с 2 .(a) Сколько времени потребуется ей, чтобы достичь скорости 2,00 м/с? (b) Если она затем затормозится до полной остановки через 0,800 с, каково ее замедление?

4. Предположим, что межконтинентальная баллистическая ракета выходит из состояния покоя до суборбитальной скорости 6,50 км/с за 60,0 с (фактическая скорость и время засекречены). Каково его среднее ускорение в м/с 2 и в кратных g (9,80 м/с 2 ).

Глоссарий

ускорение:
скорость изменения скорости; изменение скорости во времени
среднее ускорение:
изменение скорости, деленное на время, за которое она изменяется
мгновенное ускорение:
ускорение в определенный момент времени
замедление:
ускорение в направлении, противоположном скорости; ускорение, приводящее к уменьшению скорости

Избранные решения задач и упражнений

1. 4,29 м/с 2

3. (a) 1,43 с (b) -2,50 м/с 2

7 Разница между скоростью 0 и ускорением

70001

Последнее обновление: 25 августа 2022 г. / Пиюш Ядав / Факт проверен / 4 минуты

Скорость и ускорение

Основное различие между скоростью и ускорением заключается в том, что скорость — это пройденное расстояние в единицах времени, а ускорение — скорость изменения скорости. Оба они могут сбивать с толку, но с рассуждениями они становятся простыми для понимания.


 

Таблица сравнения скорости и ускорения

Parameters of comparison Speed ​​ Acceleration
Quantity type Scalar quantity Vector quantity
Types Uniform, variable, average, and instantaneous speed Uniform , неравномерное и среднее ускорение
Факторы, определяющие Расстояние и время Скорость и время
Связь с движением Скорость движения Направление и скорость движения

 

Что такое скорость?

Скорость — это скалярная величина, которая дает представление о том, насколько быстро движется объект. В более технических терминах скорость — это величина изменения положения движущегося объекта. Скорость имеет единицу измерения, т.е. см.с (система СГС) и м.с (система СИ)

Скорость бывает четырех видов, это;

  1.  Постоянная скорость: когда объект проходит одинаковое расстояние за равные промежутки времени, говорят, что он имеет постоянную скорость.
  2. Переменная скорость: когда объект преодолевает разные расстояния за равные промежутки времени, говорят, что объект движется с переменной скоростью.
  3. Средняя скорость: ее можно определить как равномерную скорость, определяемую отношением общего расстояния, пройденного объектом, к общему времени, затраченному объектом.
  4. Мгновенная скорость: когда скорость объекта является переменной, скорость этого объекта в любой момент называется мгновенной скоростью.

Скорость определяется двумя факторами: расстоянием и временем. Формула скорости:

S = D / T

  1. S – скорость
  2. D – пройденное расстояние
  3. T – затраченное время

Скорость обычно измеряется по графику расстояние-время для лучшего понимания. Скорость в транспортных средствах измеряется спидометром, а расстояние измеряется одометром. Семя может колебаться в зависимости от человека в случае управления транспортными средствами.

Вот некоторые примеры скорости; автомобиль едет со скоростью 60 км в час, гепард бежит 130 км в час, скорость письма человека, как написание одной страницы за десять минут, считается скоростью письма человека и т. д.

 

Что такое ускорение?

Ускорение определяется как скорость изменения скорости движущегося объекта во времени. Говорят, что ускорение является векторной величиной. Единица ускорения м/с.

Ускорение бывает трех видов, это;

  1. Равномерное ускорение – это тип ускорения, при котором скорость является постоянной с изменением во времени. Это возможно в случае круговых движений.
  2. Неравномерное ускорение – это тип ускорения, при котором скорость изменяется во времени.
  3. Среднее ускорение – это тип ускорения, при котором общее изменение скорости в заданном интервале делится на общее время, затраченное на изменение.

Ускорение определяется несколькими факторами: изменение скорости и времени, и его можно измерить с помощью формулы –

Ускорение = (конечная скорость)- (начальная скорость) / время

Ускорение часто лучше объясняют с помощью графиков, его часто путают со скоростью или скоростью, но отличается от них обоих.

Некоторые примеры ускорения: когда машина набирает скорость, или когда машина тормозит, или машина поворачивает, падает с моста, взбирается на мост, фрукты падают с дерева, любой объект движется на север, юг, запад или восток, и т.д..


Основные различия между скоростью и ускорением
  1. Скорость — это расстояние, пройденное в единицу времени, тогда как ускорение — это скорость изменения скорости.
  2. Скорость является скалярной величиной, в то время как ускорение является векторной величиной.
  3. Скорость определяется расстоянием и временем, тогда как ускорение определяется скоростью и временем.
  4. Скорость может оставаться постоянной в любом случае, но ускорение не всегда одинаково, за исключением кругового движения.
  5. Скорость связана только со скоростью движения, тогда как ускорение связано и с направлением движения, и со скоростью движения.
  6. Скорость рассчитывается по смещению, тогда как ускорение рассчитывается по скорости.

 

Заключение

Скорость и ускорение отличаются друг от друга, хотя ускорение несколько зависит от скорости. Оба они связаны с движением движущихся объектов.

Оба они измеряются по разным формулам и имеют одни и те же единицы СИ. В обычной жизни скорость и ускорение часто используются взаимозаменяемо, но с точки зрения физики они совершенно разные.

Скорость и ускорение действуют по-разному в зависимости от гравитации.

Существуют также некоторые законы, определяющие скорость и ускорение движущихся объектов.


Ссылки

  1. https://e-space. mmu.ac.uk/3518/1/williams%20-%20specificity%20of%20acceleration.pdf
  2. https://ascelibrary.org/doi/abs /10.1061/(ASCE)0733-947X(2002)128:2(182)

Найдите «Спроси любую разницу» в Google. Оцените этот пост!

[Всего: 0]

Один запрос?

Я приложил столько усилий, чтобы написать этот пост в блоге, чтобы быть полезным для вас. Это будет очень полезно для меня, если вы подумаете о том, чтобы поделиться им в социальных сетях или со своими друзьями/семьей. SHARING IS ♥️

Содержание

сообщите об этом объявлении

Ускорение и ограничения скорости | LEARN.PARALLAX.COM

Ускорение — это показатель того, насколько быстро что-либо ускоряется или замедляется. Ускорение ActivityBot можно регулировать, что важно для некоторых роботизированных приложений. Например, если ваш ActivityBot приносит вам напиток, вы можете сделать ускорение постепенным, чтобы предотвратить проливание. Другой пример: если ваш ActivityBot участвует в гонке, может быть важнее ускорить его как можно быстрее.

Ускорение робота ActivityBot можно отрегулировать с помощью блока «Установить ускорение для робота», который имеет настройки как для расстояния, так и для скорости. Настройка ускорения для маневров на расстоянии обычно выполняется медленнее, чтобы повысить точность. Настройка ускорения для скорости обычно немного быстрее, чтобы дать роботу более живые ответы при сенсорной навигации.

Вы также можете настроить ограничения скорости для маневров по скорости и расстоянию. Ограничение скорости по умолчанию для маневров на расстояние движения робота составляет 64 такта в секунду. Это крейсерская скорость, которую ActivityBot достигает на пути к цели. Для перевозки напитков может быть безопаснее выбрать меньшую крейсерскую скорость. В соревновании по навигации с расчетом времени вы можете поэкспериментировать с более высокими крейсерскими скоростями. Ограничение скорости по умолчанию для скорости привода робота составляет 128 тактов в секунду. Несмотря на то, что ваш код может изменить скорость в любое время, в некоторых случаях датчики и переменные могут работать вместе, чтобы запрашивать неоправданно высокие скорости. Ограничение скорости может предотвратить некоторые условия «убегания».

 

В этом примере задаются высокие значения ускорения и крейсерской скорости для блоков расстояния движения робота, а затем ActivityBot перемещается на 265 тактов вперед. Затем он устанавливает низкое значение ускорения, вдвое снижает крейсерскую скорость и двигается задним ходом на то же расстояние. Когда вы наблюдаете за ActivityBot, обратите пристальное внимание на две вещи: (1) ускорение — насколько быстро он ускоряется и замедляется, и (2) крейсерская скорость — максимальная скорость, с которой он работает большую часть пути.

  • В BlocklyProp Solo создайте новую программу WX Propeller Activity Board и назовите ее: Set Drive Distance Acceleration and Speeds.
  • Создайте проект, показанный ниже, и сохраните его.
  • Обязательно настройте робота для инициализации выпадающего меню блока на вашего робота: ActivityBot или ActivityBot 360°.

  • Подключите ActivityBot к компьютеру и установите переключатель питания в положение 1.
  • Установите COM-порт и нажмите «Загрузить и запустить» (сохранить код в EEPROM).
  • Отключите робота и положите его на пол на открытом пространстве.
  • Нажмите, удерживайте и отпустите кнопку сброса, установив переключатель питания в положение 2.
  • Посмотрите и убедитесь, что у ActivityBot высокая крейсерская скорость на выходе и низкая на обратном пути. Это эффект заданной скорости робота (+/-) для дистанционных блоков.
  • Также проследите и убедитесь, что ActivityBot резко ускоряется и замедляется на выходе и постепенно на обратном пути. Это эффект заданного роботом ускорения для дистанционных блоков.

 

Первый блок программы представляет собой комментарий с указанием названия проекта. Второй блок — частотный выход, который издает звук пьезодинамика. Если этот сигнал воспроизводится в середине программы, а не в начале, это может означать, что батареи разряжены. Третий блок — необходимая инициализация ActivityBot. Убедитесь, что вы установили его в соответствии с вашим конкретным роботом — ActivityBot или ActivityBot 360. Эти первые три блока используются во всех примерах программ, которые заставляют ActivityBot двигаться.

Затем робот установил ускорение для блоков расстояния до 600 тиков/с. 2  использует более высокое значение ускорения, чтобы ускорить и резко замедлить ActivityBot. Заданная скорость робота (+/-) для блоков расстояний 128 устанавливает максимальную скорость. Это будет крейсерская скорость блока дальности движения робота, которая составляет 2 полных оборота в секунду. После этих настроек первый блок пройденного роботом расстояния заставляет ActivityBot двигаться вперед на 256 тиков. Настройка высокого ускорения заставляет ActivityBot резко ускоряться и замедляться, в то время как высокая скорость, установленная роботом для настройки расстояния, заставляет ActivityBot использовать высокую крейсерскую скорость для прохождения расстояния.

Когда ваш робот завершает первый маневр, следующий набор блоков «Ускорение робота» и «Установка максимальной скорости робота» имеет более низкие значения. Затем блок «Дистанция движения робота» указывает ActivityBot вернуться на то же расстояние, на которое он только что прошел вперед. Вы увидите, что с новой настройкой ускорения ActivityBot постепенно ускоряется и замедляется. С новой настройкой скорости крейсерская скорость ниже.


Знаете ли вы?

Ступенька на педаль акселератора Ускорение  – это изменение скорости во времени. Когда робот ускоряется или замедляется, это ускорение. Чтобы движения ActivityBot не были слишком резкими при внезапных стартах и ​​остановках, блок скорости привода робота постепенно запускает и останавливает маневры, ускоряя и замедляя скорость по умолчанию 600 тактов в секунду в квадрате. Вы можете изменить эту скорость по умолчанию с помощью блока ускорения набора роботов. Имейте в виду, однако, что роботу требуется время для ускорения и замедления, поэтому изменение этого параметра может изменить пройденное расстояние. Кроме того, имейте в виду, что для отдельных роботов некоторые комбинации скорости и ускорения работают вместе лучше, чем другие.

Правила ускорения для расстояния движения робота — ускорение по умолчанию составляет 200 тактов/с 2 при использовании блока расстояния движения робота. Чтобы изменить это значение по умолчанию, используйте блок «Ускорение робота для расстояния». Как указано выше, имейте в виду, что увеличение ускорения может снизить точность определения расстояния. Мы рекомендуем 200 тактов/с 2 для скорости 64 такта в секунду или ниже, но вы можете экспериментировать с более высокими значениями. Конечно, результаты могут различаться в зависимости от дорожного покрытия и того, несет ли что-либо ваш ActivityBot. Итак, тестируйте и настраивайте!

Попробуйте это

Установка ограничения ускорения и скорости для блоков скорости привода робота примерно такая же, как и для расстояния. Основное отличие состоит в том, что блок максимальной скорости, установленный роботом, может переопределить скорость, установленную вами в блоке скорости привода робота. Второй блок скорости привода робота в этом примере программы пытается установить скорость слева -128 и справа -128. Однако робот установил блокировку максимальной скорости непосредственно перед тем, как не дать ActivityBot работать быстрее, чем 64 такта в секунду.

  • Сохраните свой предыдущий проект, затем сделайте его копию и назовите ее Set Drive Speed ​​Acceleration и Max Speeds.
  • Измените код, чтобы он соответствовал показанной здесь программе.
  • Убедитесь, что в раскрывающемся меню блока инициализации робота выбран ваш робот: ActivityBot или ActivityBot 360°.

  • Подключите ActivityBot к компьютеру и установите переключатель питания в положение 1.
  • Установите COM-порт и нажмите «Загрузить и запустить» (сохранить код в EEPROM).
  • Отключите робота и положите его на пол на открытом пространстве.
  • Нажмите, удерживайте и отпустите кнопку сброса, установив переключатель питания в положение 2.
  • Убедитесь, что ускорение ActivityBot резкое во время маневра вперед и постепенное во время маневра назад.
  • Вы видите, как ActivityBot выполняет резервное копирование на половинной скорости (-64 такта в секунду), хотя блок скорости запрашивает полную скорость (-128 тактов в секунду)?

 

Ваша очередь

Давайте посмотрим, как программа все еще может думать, что она говорит ActivityBot двигаться с определенной скоростью, даже если блок установки максимальной скорости робота зафиксировал фактическую скорость до более низкого значения. Терминал покажет скорость, которую он сообщает ActivityBot, и вы можете посмотреть, какую скорость он достигает.

 

  • Создайте проект Activity Board WX с именем Test Max Speed ​​Override и создайте блочную программу, показанную ниже.
  • Запустите его как есть и убедитесь, что ваш ActivityBot движется вперед на всех 7 скоростях.
  • Как вы думаете, как он будет себя вести, если вы измените блок максимальной скорости робота на 64? Попробуйте и посмотрите.

По очереди глава Навигация с сенсорным экраном

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 предел . 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 называется замедление ), если ускорение и скорость направлены в противоположные стороны. 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.


  • Обзор
  • Силы
  • Векторы
  • Законы движения
  • Энергия движения
  • Скорость
  • Импульс
  • Трение
  • Гравитация
  • Работа
  • Дополнительные темы


FLEET для измерения скорости (NASA/Langley Video)



Encyclopedia.com (Velocity):
http://www.encyclopedia.com/topic/velocity.aspx 24 Encyclopedia.com (Ускорение):
http://www.encyclopedia.com/topic/velocity.aspx
Википедия (Скорость):
http://en.wikipedia.org/wiki/Velocity
Википедия (Ускорение):
http://en.wikipedia.org/wiki/Acceleration
Британская энциклопедия (скорость):
http://www. britannica.com/EBchecked/topic/624901/velocity
Британская энциклопедия (ускорение):

6 http://www.britannica.com/EBchecked/topic/624901/velocity /EBchecked/topic/2810/acceleration

Ускорение и скорость — разница и сравнение

Скорость — скорость смещения объекта. Измеряется в м/с. Ускорение — скорость изменения скорости объекта. Измеряется в м/с 2 . Обе они являются векторными величинами, т. е. для их полного определения требуются как величина, так и направление.

Сравнительная таблица

Сравнительная таблица ускорения и скорости
Ускорение Скорость
Природа Вектор Вектор
Вычислено с Скорость Рабочий объем
Компоненты Скорость, время Расстояние, время и направление движения
Среднее Скорость/время Смещение/время
Блок м/с2 м/с
Уравнение a=v/t в=д/т

Определение скорости и ускорения

Скорость — это изменение положения (местоположения) объекта в единицу времени. например, автобус, движущийся со скоростью 60 миль в час с севера на юг. Единицей скорости в системе СИ является метр в секунду ( м/с ). В общем, важно указывать направление движения при задании скорости. Другими словами, это векторная величина, в отличие от скалярной величины, которая определяет скорость без указания направления.

Ускорение — это изменение скорости объекта в единицу времени. Единицей ускорения в системе СИ является метр в секунду в секунду, т. е. метр в секунду в квадрате ( м/с 2 ). например, ускорение свободно падающего объекта на Земле равно 90,8 м/с 2 из-за земного притяжения.

Расчет скорости

Скорость — это расстояние, которое объект переместил в определенном направлении за указанный интервал времени. Если объект возвращается в исходное положение, то его скорость равна нулю.

Расчет ускорения

Мгновенное ускорение представляет собой изменение скорости, деленное на продолжительность интервала d t :

т.е. производная вектора скорости как функция времени.

Среднее ускорение за период времени представляет собой изменение скорости (), деленное на продолжительность периода (Δ t )

Следовательно, единицей ускорения в СИ является метр в секунду за секунду, то есть метр на секунду в квадрате ( м/с 2 ).

Типы ускорения

Если объект движется с постоянной скоростью по кругу, например спутник, вращающийся вокруг Земли, говорят, что он ускоряется, потому что изменение направления движения означает, что его скорость изменяется даже если скорость может быть постоянной. ( См. Скорость против скорости ) Это называется центростремительным (направленным к центру) ускорением. С другой стороны, если направление движения объекта не меняется, а изменяется его скорость, то это называется тангенциальным ускорением.

Если направление ускорения совпадает с направлением скорости, говорят, что объект ускоряется или ускоряется. Если ускорение и скорость направлены в противоположные стороны, говорят, что объект замедляется или замедляется.

Примером постоянного ускорения является воздействие гравитации земли на объект при свободном падении.

Скорость и ускорение в маятнике

Качающийся маятник со скоростью v и ускорением a .

Когда маятник качается из стороны в сторону, его скорость и ускорение изменяются — как по величине, так и по направлению — в каждой точке движения.

Величина скорости маятника выше в центре и ниже по краям. С другой стороны, величина его ускорения самая высокая по краям и самая низкая в центре.

Практическое применение

Подушка безопасности на мотоцикле. Подушки безопасности срабатывают в результате резкого отрицательного ускорения автомобиля.

  • В реальной жизни скорость используется для расчета времени, необходимого шторму для достижения береговой линии, времени, необходимого спутнику для достижения Луны и так далее.
  • Акселерометры используются для измерения ускорения объекта. Измерение ускорения транспортного средства позволяет оценить общую производительность и реакцию транспортного средства.
  • Обнаружение быстрого отрицательного ускорения транспортного средства используется для обнаружения столкновения транспортного средства и срабатывания подушек безопасности.
  • Измерение ускорения также используется для измерения сейсмической активности, наклона и вибрации машин.
  • Мониторинг вибрации используется в таких отраслях, как автомобилестроение, станкостроение, фармацевтическое производство, производство электроэнергии и электростанции, целлюлозно-бумажная промышленность, сахарные заводы, производство продуктов питания и напитков, водоснабжение и водоотведение, гидроэнергетика, нефтехимия и производство стали.

Оставить комментарий