Формулы нахождения ускорения – Как вычислить ускорение 🚩 движение с переменным ускорением 🚩 Наука 🚩 Другое

Ускорение свободного падения, формулы и примеры

Для свободно падающих тел справедлив закон Галилея: все тела под действием земного притяжения падают на Землю с одинаковым ускорением.

Ускорение свободного падения обозначается символом . Вектор ускорения свободного падения всегда направлен вертикально вниз (в общем случае — к центру Земли).

Ускорение свободного падения зависит от географической широты местности и неодинаково в различных точках земного шара, изменяясь примерно от м/с на полюсах до м/с на экваторе. Ускорение свободного падения также зависит от высоты тела над поверхностью Земли: чем выше находится тело, тем меньше ускорение свободного падения. Однако, при расчетах, не требующих высокой точности, ускорение свободного падения у поверхности Земли принимают равным м/с .

Пример свободного падения и основные формулы

Простым примером свободного падения является падение тела без начальной скорости с некоторой высоты Направим координатную ось вертикально вверх и совместим начало координат с поверхностью Земли (рис.1). Пользуясь формулами для равноускоренного движения, определим основные характеристики свободного падения:

Рис.1. Падение тела с некоторой высоты без начальной скорости

Ускорение:

   

Скорость:

   

Координата:

   

Из условия , можно найти время падения тела на Землю:

   

Скорость тела в любой точке:

   

скорость тела в момент падения на Землю:

   

Следует также помнить о том, что свободное падение — это не всегда движение вниз. Тело, брошенное с некоторой начальной скоростью вертикально вверх, также будет двигаться равноускоренно с ускорением . При этом, так как векторы скорости и ускорения противоположно направлены, модуль скорости сначала будет уменьшаться до нуля. Потом тело, достигнув некоторой максимальной высоты, изменит направление движения и будет двигаться вниз.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

ru.solverbook.com

Как найти ускорение?

Для того, чтобы ответить на вопрос задачи: как найти ускорение, следует обратиться к кинематическим уравнениям движения. Нам известен закон изменения радиус-вектора материальной точки , поэтому мы будем применять для нахождения ускорения формулу:

   

Используем предложенный в условии задачи закон изменения радиус-вектора, подставим его в формулу (1), получим:

   

   

Из выражения для ускорения(3) очевидно, что модуль ускорения равен 4. Ускорение со направлено с вектором .

Ответ: ; ; со направлен с .Движение можно назвать равноускоренным, так как ускорение не изменяется во времени и его величина больше нуля.

ru.solverbook.com

Как найти ускорение

2 методика:Вычислите ускорение, зная начальную и конечную скоростиВычислите ускорение, зная силу, прикладываемую к автомобилю

Садились когда-нибудь в машину и давили педаль газа в пол, чтобы проверить, как быстро она разгонится до сотни? То, что вы пытались понять, называется ускорением автомобиля. Ускорение – это увеличение скорости со временем. Вы можете вычислить величину ускорения, измеряемую в метрах на секунду в квадрате, основанную на времени, за которое изменяется скорость, или на силе, примененной к объекту.

Шаги

Метод 1 из 2: Вычислите ускорение, зная начальную и конечную скорости

  1. 1 Найдите переменные. Вы можете вычислить среднее ускорение объекта за определенный промежуток времени, основанное на его скорости (быстрота перемещения в определенном направлении) до и после этого промежутка. Для того, чтобы сделать все необходимые вычисления, вам потребуется:
    • Начальная скорость (V1)
    • Конечная скорость (v2)
    • Продолжительность временного промежутка (∆t) или оба значения времени, в которое проходило измерение скорости (t1 and t2)
  2. 2 Воспользуйтесь формулой: Ускорение (a) = Изменение скорости (Δv) / Временной промежуток (Δt) = (v2 – v1) / (t1 – t2). Вычтите начальную скорость из конечной и поделите на промежуток времени. Конечный результат – это среднее ускорение за определенный промежуток времени.
    • Если конечная скорость больше начальной, то ускорение будет отрицательной величиной. Да, используя эту формулу, вы сможете определить величину, на которую скорость уменьшается!
    • Если вы используете метрическую систему измерения, то ваш результат получится в метрах/секунду2.
  3. 3 Обратите внимание на примеры. Чтобы лучше понять формулу, попробуйте решить эти задачи, связанные с ускорением.
    • Гоночная машина равномерно ускоряется от 18,5 м/c до 46,1 м/c за 2,47 секунды. Чтобы найти ответ, вычитаем 18,5 из 46,1, получится 27,6. Далее разделим это число на 2,47, чтобы получилось 11,17 метров/секунду2.
    • Байкеру, едущему на скорости 22,4 м/c, требуется 2,55 с для полной остановки. Найдите его ускорение. В этом случае конечная скорость будет равна нулю, поэтому ноль минус 22,4 получится -22,4. Поделите это число на 2,55, чтобы получить ответ -8,78 метров/секунду2. Это означает, что он останавливался в среднем с ускорением -8,78 метров/секунду каждую секунду до полной остановки.

Метод 2 из 2: Вычислите ускорение, зная силу, прикладываемую к автомобилю

  1. 1 Найдите массу и силу. Ускорение происходит, когда сила воздействует на объект, из-за чего изменяется скорость движения в направлении действия прилагаемой силы. Для того, чтобы определить величину ускорения, по крайней мере, в вакууме, вам нужно знать следующее:
    • Значение силы, прилагаемой к телу (F), измеряемое в Ньютонах. Один Ньютон придаст ускорение объекту массой 1 кг размером в 1 м/c2.
    • Масса объекта (m), измеряемая в килограммах.
  2. 2 Воспользуйтесь формулой: F = ma, сила равна массе, умноженной на ускорение. Вы можете изменить эту формулу, если разделите обе ее части на массу, чтобы получилось: a = F/m. Для того, чтобы найти ускорение, просто разделите силу на массу объекта.
    • Пример: сила в 10 Ньютонов равномерно прилагается к объекту, массой 2 килограмма. Разделите 10 Ньютонов на 2 кг, в результате получится 5 метров/секунду2.

ves-mir.3dn.ru