გამოთვალეთ აჩქარება

ᲙᲛᲐᲧᲝᲤᲘᲚᲘ

• აჩქარების გაანგარიშების ფორმულა
• დაჩქარება ძალთან მიმართებაში
• აჩქარების გაანგარიშების მაგალითები

ფიზიკაში აჩქარება ეს არის ვექტორის სიდიდის სახელი (მას აქვს მიმართულება), რომელიც მიუთითებს მოძრავი სხეულის სიჩქარის ცვალებადობაზე, როგორც დრო გადის. იგი ჩვეულებრივ წარმოდგენილია ასოთი და მისი საზომი ერთეულით, საერთაშორისო სისტემაში ეს არის მეტრი წამში კვადრატში (მ / წმ²).

ამ კონცეფციის სათავე მოდის ნიუტონის მექანიკასთან, რომლის პოსტულატები უზრუნველყოფს იმას, რომ ობიექტი ყოველთვის წრფივი გზით იმოძრავებს, თუ მასზე აჩქარებამდე მიმავალი ძალები არ მოხვდება, რაც მრუდე ბილიკამდე მიდის.

ეს ნიშნავს, რომ სწორხაზოვან მოძრაობაში მყოფ ობიექტს სიჩქარის შეცვლა შეუძლია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მასზე მოქმედებს ძალა, რომელიც აჩქარებას იწვევს: მისი ტრაექტორიის იგივე მიმართულებით (აჩქარება: ის სიჩქარეს იძენს) ან საპირისპირო მიმართულებით (შენელება: ის კარგავს სიჩქარეს) .

აჩქარების გაანგარიშების ფორმულა

ამრიგად, კლასიკური მექანიკა განსაზღვრავს აჩქარებას, როგორც სიჩქარის ცვლილებას დროთა განმავლობაში და გვთავაზობს შემდეგ ფორმულას:

a = dV / dt

სად რომ იქნება აჩქარება, dV სიჩქარის განსხვავება და დტ დრო, როდესაც ხდება აჩქარება. ორივე ცვლადი განისაზღვრება შემდეგნაირად:

dV = V_ვ - ვ_მე

სად ვ_ვ იქნება საბოლოო სიჩქარე და ვ_მე მობილურის საწყისი სიჩქარე. მნიშვნელოვანია ამ წესრიგის დაცვა აჩქარების მიმართულების ასახვის მიზნით: შეიძლება იყოს დადებითი აჩქარება (მომატების სიჩქარე) ან უარყოფითი (დაკარგოს სიჩქარე). პლუს:

dt = tf - ti

სად ტ_ვ იქნება ბოლოს დრო და ტ_მე მოძრაობის საწყისი დრო. თუ სხვა რამ არ არის მითითებული, დაწყების დრო ყოველთვის იქნება 0 წამი.

დაჩქარება ძალთან მიმართებაში

მეორეს მხრივ, ნიუტონის მექანიკა ადგენს მუდმივი მასის სხეულს (მ), რომელსაც ინერციული დამკვირვებელი განიხილავს, პროპორციულ კავშირს ობიექტთან მიმართებაში (F) და მიღებულ აჩქარებასთან მიმართებაში, ანუ:

F = მ რომ

ეს ურთიერთობა მოქმედებს ნებისმიერი ინერციული საცნობარო სისტემაში და საშუალებას იძლევა დაჩქარება გამოითვალოს შემდეგი ფორმულით:

a = F / მ

ეს ფორმულირება ემორჩილება ნიუტონის მეორე კანონს (ფუნდამენტური კანონი დინამიკისა).

აჩქარების გაანგარიშების მაგალითები

1. სარბოლო მანქანა ზრდის სიჩქარეს მუდმივი სიჩქარით 18.5 მ / წმ 46.1 მ / წმ 2.47 წამში. როგორი იქნება მისი საშუალო აჩქარება?

a = dv / dt = (ვ_ვ - ვ_მე) / (ტ_ვ - ტ_მე) სადაც ვ_ვ = 46,1 მ / წმ, ტ_მე = 18,5 მ / წმ, ტ_ვ = 2.47 წმ, ტ_მე = 0 წმ.

ასე რომ: a = (46.1 - 18.5) / 2.47 = 11,17 მ / წმ²

1. მოტოციკლეტისტი 22.4 მ / წმ სიჩქარით მოძრაობს და ხვდება, რომ მან არასწორი გზა გააკეთა. დააჭირეთ მუხრუჭებს და მოტოციკლი ჩერდება 2.55 წმ-ში. როგორი იქნება მისი შენელება?

a = dv / dt = (ვ_ვ - ვ_მე) / (ტ_ვ - ტ_მე), სადაც ვ_ვ = 0 მ / წმ, ვ_მე = 22,4 მ / წმ, ტ_ვ = 2.55 წმ, ტ_მე = 0 წმ.

Ისე:a = (0 - 22,4) / 2.55 = -8,78 მ / წმ²

1. 10 ნიუტონის სიდიდის ძალა ერთნაირად მოქმედებს 2 კილოგრამიან მასაზე. რა იქნება დაძაბული საგნის დაჩქარება?

a = F / m, სადაც F = 10 N, m = 2Kg.

ამრიგად:

a = 10/2 = 5 მ / წმ²

1. ვიღაც 400 კილოგრამიან ავეჯს ერთ მხარეს გადაჰყავს, რომლის წმინდა ძალაა 150 ნიუტონი. სხვა ადამიანი მას 200 ნიუტონის ძალით უბიძგებს იმავე მიმართულებით, მაგრამ იქ არის ქარი, რომელიც საპირისპირო მიმართულებით 10 ნიუტონის ძალით უბერავს. რა იქნება ავეჯით მიღებული აჩქარება?

ჩვენ ვიცით, რომ a = F / m, სადაც წმინდა ძალა იქნება იგივე მიმართულებით მყოფი პირების ჯამი, რომელიც ეწინააღმდეგება მათ: F = 150 N (ადამიანი 1) + 200 N (პირი 2) - 10N (ქარი), რომლის შედეგია 340 N. ისიც ვიცით რომ m = 400 კგ.

შემდეგ:a = 340 N / 400 კგ = 0,85 მ / წმ²

1. დისტანციურად მართული თვითმფრინავი, რომლის მასა 10 კგ-ია, დაფრინავს 2 მ / წმ აჩქარებით² ჩრდილოეთისკენ მიემართებოდა. სწორედ მაშინ ქარი ქარი აღმოსავლეთისკენ, 100 ნ ძალის მქონე. რა იქნება ახალი აჩქარება თვითმფრინავისა, რომელიც ინარჩუნებს თავის კურსს?

მას შემდეგ, რაც ქარის ძალა პერპენდიკულარულია თვითმფრინავის მოძრაობის მიმართულებით, მას გავლენა არ ექნება მის მოძრაობაზე. ის აგრძელებს დაჩქარებას ჩრდილოეთისკენ 2 მ / წმ-ით².

1. ორი ბავშვი, ერთი სუსტი და ერთი ძლიერი, საბაგიროთი თამაშობენ, თითოეული თოკის ერთ ბოლოს. პირველი მიემართება მარცხნივ 5 N ძალის და მეორე მოზიდვა საპირისპირო მიმართულებით 7 N ძალით იმის გათვალისწინებით, რომ 1 ნიუტონი (N) უდრის 1 კილომეტრი / წამში კვადრატს ( კგ-მ / წმ 2), რა იქნება აჩქარება, რომელსაც მიაღწევს უფრო სუსტი ბავშვის სხეული, როდესაც სხვისი საპირისპირო მიმართულებით მიიწევს?

F = m.a– დან ჩვენ ვიცით რომ a = F / m, მაგრამ უნდა ვიპოვნოთ წმინდა ძალა, რომელიც იქნება 2 N (ძლიერი ბიჭი 7 N - სუსტი ბიჭი 5 N).

ამის შემდეგ, უნდა ვიპოვოთ მასა, რომელიც გამოსაანგარიშებლად უნდა გამოიყოს იმ ძალისგან, რომელსაც ეწინააღმდეგება სუსტი ბავშვი, კერძოდ: 1 N = 1 კგ / წმ², ეს არის ძალა, რომელიც აწესრიგებს ერთი კილოგრამი მასა წამში კვადრატში ერთ მეტრზე.

ამიტომ, 5N = 5 კგ.მ / წმ-დან². აქედან გამომდინარე, m = 5 კგ.

დაბოლოს, ჩვენ ვიცით, რომ a = 2N (F) / 5 კგ (m) = 0.4 m / s²

1. სახანძრო მანქანა სიჩქარეს 0-დან 21 მ / წმ-მდე ზრდის აღმოსავლეთისკენ, 3,5 წამში. რა არის მისი აჩქარება?

ჩვენ ვიცით, რომ: ვ_მე = 0 მ / წმ, V_ვ= 21 მ / წმ, t = 3.5 წამი. ამიტომ ჩვენ ვიყენებთ ფორმულას:

a = dv / dt = (ვ_ვ - ვ_მე) / (ტ_ვ - ტ_მე), ანუ a = 21m / s / 3.5 s = 6 m / s²

1. მანქანა ანელებს 21 მ / წმ აღმოსავლეთიდან 7 მ / წმ აღმოსავლეთზე 3.5.0 წამში. რა არის მისი აჩქარება?

იცის რომ ვ_მე = 21 მ / წმ, V_ვ= 7 მ / წმ, t = 3.5 წამი, და რომ a = dv / dt = (ვ_ვ - ვ_მე) / (ტ_ვ - ტ_მე), მისი გამოთვლა მარტივია:

a = 7 მ / წმ - 21 მ / წმ / 3.5 წმ = -4 მ / წმ²ანუ უარყოფითი აჩქარება (შენელება).