GENOMSNITTLIG ACCELERATION: HUR DET BERÄKNAS OCH ÖVNINGAR LÖSES - FYSISK - 2025

Den genomsnittliga accelerationen vid _m är den storlek som beskriver variationen i partikelns hastighet under tiden. Det är viktigt eftersom det visar variationerna som rörelsen upplever.

Att uttrycka denna magnitud i matematiska termer, är det nödvändigt att beakta två hastigheter och två tidpunkter, vilka respektive är betecknade v ₁ och v ₂ , och t ₁ och t ₂ .

Genomsnittlig acceleration är en mycket viktig kinematisk parameter. Källa: Pixabay.

Genom att kombinera värdena enligt den erbjudna definitionen kommer följande uttryck att erhållas:

I det internationella SI-systemet kommer enheterna för en _m att vara m / s ² , även om andra enheter med längd per kvadratisk enhetstid kommer att göra.

Till exempel finns det km / h som läser "kilometer per timme och per sekund". Observera att tidsenheten visas två gånger. Med tanke på en mobil som rör sig längs en rak linje betyder det att mobilen för varje sekund som går bort ökar sin hastighet med 1 km / h. Eller så minskar den med 1 km / h för varje sekund som går.

Acceleration, hastighet och hastighet

Även om acceleration är förknippad med en ökning av hastigheten, är sanningen att att noggrant iakttagande av definitionen visar det sig att varje förändring i hastighet innebär att det finns en acceleration.

Och hastighet förändras inte alltid i storlek. Det kan hända att mobilen bara ändrar riktning och håller hastigheten konstant. Det finns fortfarande en ansvarsfull acceleration av denna förändring.

Ett exempel på detta är en bil som gör en kurva med en konstant hastighet på 60 km / h. Fordonet är föremål för acceleration, som ansvarar för att ändra hastighetsriktningen så att bilen följer kurvan. Föraren tillämpar den med ratten.

En sådan acceleration riktas mot mitten av den böjda banan för att hindra bilen från att gå av den. Den får namnet på radiell eller normal acceleration . Om den radiella accelerationen plötsligt avbröts kunde bilen inte längre fortsätta gå runt kurvan och skulle fortsätta i en rak linje.

En bil som reser runt en kurva är ett exempel på rörelse i två dimensioner, medan när den reser i en rak linje är dess rörelse endimensionell. I detta fall är den enda effekten som accelerationen har att ändra bilens hastighet.

Denna acceleration kallas tangentiell acceleration . Det är inte exklusivt för en-dimensionell rörelse. Bilen som går runt kurvan vid 60 km / h kan samtidigt accelerera till 70 km / h medan den tog den. I detta fall måste föraren använda både ratten och gaspedalen.

Om vi ​​betraktar en endimensionell rörelse, har medelaccelerationen en liknande geometrisk tolkning som den för medelhastigheten, som lutningen för den sektionslinjen som skär kurvan vid punkterna P och Q för hastighets- och tidsgrafen.

Detta kan ses i följande figur:

Geometrisk tolkning av medelaccelerationen. Källa: Källa: す じ に く シ チ ュ ー.

Hur beräknas genomsnittlig acceleration

Låt oss titta på några exempel för att beräkna den genomsnittliga accelerationen i olika situationer:

I) Vid ett visst ögonblick har en mobil som rör sig längs en rak linje en hastighet på + 25 km / h och 120 sekunder senare har den en annan på -10 km / h. Vad var den genomsnittliga accelerationen?

Svar

Eftersom rörelsen är endimensionell kan vektornotationen tas bort, i vilket fall:

v _o = +25 km / h = +6,94 m / s

v _f = -10 km / h = - 2,78 m / s

Δt = 120 s

När du har en övning med blandade storlekar som den här, där det finns timmar och sekunder, är det nödvändigt att skicka alla värden till samma enheter.

Eftersom det är en endimensionell rörelse har vektornotering undvikits.

II) En cyklist reser österut med en hastighet av 2,6 m / s och 5 minuter senare åker söderut med 1,8 m / s. Hitta dess genomsnittliga acceleration.

Svar

Rörelsen är inte en-dimensionell, därför används vektornotation. Enhetsvektorerna i och j anger anvisningarna tillsammans med följande teckenkonvention, vilket underlättar beräkningen:

• Norr: + j
• Söder: - j
• Öst: + i
• Väst: - i

v ₂ = - 1,8 j m / s

v ₁ = + 2,6 i m / s

Δt = 5 minuter = 300 sekunder

v _f = v ₀ + at = gt (v ₀ = 0)

Där a = g = 9,8 m / s ²

Träningen löst

Ett föremål tappas från tillräcklig höjd. Hitta hastigheten efter 1,25 sekunder.

Svar

v _o = 0, eftersom objektet tappas, då:

v _f = gt = 9,8 x 1,25 m / s = 12,25 m / s, riktat vertikalt mot marken. (Den vertikala nedåtriktningen har tagits som positiv).

När objektet närmar sig marken ökar dess hastighet med 9,8 m / s för varje förfluten sekund. Objektets massa är inte involverad. Två olika föremål, tappade från samma höjd och samtidigt, utvecklar samma hastighet som de faller.

referenser

1. Giancoli, D. Fysik. Principer med tillämpningar. Sjätte upplagan. Prentice Hall. 21- 35.
2. Resnick, R. (1999). Fysisk. Volym 1. Tredje upplagan på spanska. Mexico. Compañía Editorial Continental SA de CV 20-34.
3. Serway, R., Jewett, J. (2008). Fysik för vetenskap och teknik. Volym 1. 7 ^ma . Utgåva. Mexico. Cengage Learning Editors. 21-39.