GJENNOMSNITTLIG AKSELERASJON: HVORDAN DET BEREGNES OG ØVELSER LØSES - FYSISK - 2025

Den gjennomsnittlige akselerasjonen ved _m er størrelsesorden som beskriver variasjonen i hastigheten til en partikkel i løpet av tiden. Det er viktig, fordi det viser variasjonene som bevegelsen opplever.

For å uttrykke denne størrelsesorden i matematiske termer, er det nødvendig å vurdere to hastigheter og to øyeblikk av tid, som er betegnet som v ₁ og v ₂ , og t ₁ og t ₂ .

Gjennomsnittlig akselerasjon er en veldig viktig kinematisk parameter. Kilde: Pixabay.

Ved å kombinere verdiene i henhold til den tilbudte definisjonen, vil følgende uttrykk fås:

I det internasjonale SI-systemet vil enhetene for en _m være m / s ² , selv om andre enheter med lengde per enhet i kvadratetiden vil gjøre.

For eksempel er det km / t som leser "kilometer per time og per sekund". Merk at tidsenheten vises to ganger. Ved å tenke på en mobil som beveger seg langs en rett linje, betyr det at mobilen for hvert sekund som er gått øker hastigheten med 1 km / t. Eller den reduserer den med 1 km / t for hvert sekund som går.

Akselerasjon, fart og fart

Selv om akselerasjon er assosiert med en økning i hastighet, er sannheten at når man nøye observerer definisjonen, viser det seg at enhver endring i hastighet innebærer eksistensen av en akselerasjon.

Og hastighet endres ikke alltid nødvendigvis i størrelsesorden. Det kan hende at mobilen bare endrer retning og holder hastigheten konstant. Fortsatt er det en ansvarlig akselerasjon av denne endringen.

Et eksempel på dette er en bil som lager en kurve med en konstant hastighet på 60 km / t. Kjøretøyet er utsatt for akselerasjon, som er ansvarlig for å endre hastighetsretningen slik at bilen følger kurven. Føreren bruker det ved hjelp av rattet.

Slik akselerasjon rettes mot midten av den buede banen, for å forhindre at bilen går av. Den får navnet radiell eller normal akselerasjon . Hvis den radielle akselerasjonen plutselig ble kansellert, kunne bilen ikke lenger fortsette å gå rundt kurven og ville fortsette i en rett linje.

En bil som kjører rundt en kurve er et eksempel på bevegelse i to dimensjoner, mens bevegelsen er endimensjonal når den kjører i en rett linje. I dette tilfellet er den eneste effekten akselerasjonen har å endre hastigheten på bilen.

Denne akselerasjonen kalles tangensiell akselerasjon . Det er ikke eksklusivt for endimensjonal bevegelse. Bilen som går rundt kurven i 60 km / t kunne samtidig akselerere til 70 km / t mens den tok den. I dette tilfellet må føreren bruke både rattet og gasspedalen.

Hvis vi betrakter en endimensjonal bevegelse, har middelakselerasjonen en lignende geometrisk tolkning som den for middelhastigheten, som skråningen til den sektive linjen som skjærer kurven ved punktene P og Q for hastigheten mot tidsgrafen.

Dette kan sees i følgende figur:

Geometrisk tolkning av gjennomsnittsakselerasjonen. Kilde: Kilde: す じ に く シ チ ュ ー.

Hvordan beregnes gjennomsnittlig akselerasjon

La oss se på noen eksempler for å beregne den gjennomsnittlige akselerasjonen i forskjellige situasjoner:

I) På et visst øyeblikk har en mobil som beveger seg langs en rett linje en hastighet på + 25 km / t, og 120 sekunder senere har den en annen på -10 km / t. Hva var gjennomsnittlig akselerasjon?

Svare

Siden bevegelsen er endimensjonal, kan vektornotasjonen utelates, i hvilket tilfelle:

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

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

=t = 120 s

Når du har en øvelse med blandede størrelser som denne, der det er timer og sekunder, er det nødvendig å overføre alle verdiene til de samme enhetene.

Ettersom det er en endimensjonal bevegelse, er det blitt utelatt vektornotasjon.

II) En syklist kjører østover med en hastighet på 2,6 m / s og 5 minutter senere drar sørover i 1,8 m / s. Finn den gjennomsnittlige akselerasjonen.

Svare

Bevegelsen er ikke endimensjonal, derfor brukes vektornotasjon. Enhetsvektorene i og j indikerer instruksjonene sammen med følgende tegnkonvensjon, noe som letter beregningen:

• Nord: + j
• Sør: - j
• Øst: + i
• Vest: - i

v ₂ = - 1,8 j m / s

v ₁ = + 2,6 i m / s

Δt = 5 minutter = 300 sekunder

v _f = v ₀ + at = gt (v ₀ = 0)

Hvor a = g = 9,8 m / s ²

Trening løst

Et objekt slippes fra tilstrekkelig høyde. Finn hastigheten etter 1,25 sekund.

Svare

v _o = 0, siden objektet blir droppet, så:

v _f = gt = 9,8 x 1,25 m / s = 12,25 m / s, rettet loddrett mot bakken. (Den vertikale nedadretningen er tatt som positiv).

Når objektet nærmer seg bakken øker hastigheten med 9,8 m / s for hvert sekund som er gått. Objektets masse er ikke involvert. To forskjellige gjenstander, som er falt fra samme høyde og samtidig, utvikler samme hastighet som de faller.

referanser

1. Giancoli, D. Fysikk. Prinsipper med applikasjoner. Sjette utgave. Prentice Hall. 21- 35.
2. Resnick, R. (1999). Fysisk. Bind 1. Tredje utgave på spansk. Mexico. Compañía Editorial Continental SA de CV 20-34.
3. Serway, R., Jewett, J. (2008). Fysikk for vitenskap og ingeniørfag. Volum 1. 7 ^ma . Edition. Mexico. Cengage Learning Editors. 21-39.