NEGATIV AKSELERASJON: FORMLER, BEREGNING OG LØSTE ØVELSER - FYSISK - 2026

Den negative akselerasjonen oppstår når endringen eller variasjonen i hastighet over en periode har et negativt tegn. Se hunden på bildet og ha det gøy på stranden. Sanden bremser bevegelsen, noe som betyr at det er en akselerasjon motsatt av hastigheten han bærer.

Denne akselerasjonen kan betraktes som negativ, i motsetning til hastighet, som er oppgitt som positiv. Selv om en negativ akselerasjon ikke alltid fører til reduksjon i hastighet.

Hunden har det gøy å bremse i sanden. En bremseakselerasjon kan betraktes som negativ akselerasjon. Kilde: Pixabay.

I en endimensjonal bevegelse blir forhåndsretningen generelt tatt som positiv, det vil si hastighetsretningen. Det er dette som har blitt vurdert tidligere: hos hunden i figuren er den positive retningen den som går fra halen til hodet.

Før han sanket potene i sanden, kom hunden med en viss hastighet v fremover, det vil si positiv. Så bremser sanden til den stopper, det vil si null sluttfart.

Anta at alt dette skjedde i en tidsperiode Δt. Akselerasjonen i løpet av denne tiden blir beregnet slik:

I den ovennevnte ligningen v> 0, 0t> 0 deretter a <0, det vil si negativ akselerasjon (a <0). Siden hastighetsretningen i starten ble tatt som positiv, betyr negativ akselerasjon at akselerasjonen peker bort fra hastigheten. Derfor konkluderes det med at:

Derfor kan vi slå fast at:

• Når hastighet og akselerasjon har samme tegn, uavhengig av hvilket tegn, øker hastigheten. I et slikt tilfelle blir hastigheten mer positiv eller mer negativ, avhengig av tilfelle.
• Når hastighet og akselerasjon har motsatte tegn, reduseres hastigheten.

Formler for beregning av akselerasjon

Uansett hvilket skilt det har, blir den gjennomsnittlige akselerasjonen a _m mellom øyeblikkene t og t 'beregnet med følgende formel:

Den gjennomsnittlige akselerasjonen gir global informasjon om hvordan hastigheten har endret seg i tidsintervallet som ble vurdert. For øyeblikket tilbyr den øyeblikkelige akselerasjonen detaljer om hvordan hastigheten endres i hvert øyeblikk. Så for et gitt øyeblikk t beregnes akselerasjonen ved følgende formel:

-Eksempel 1

På det første øyeblikket t = 0,2 s har et objekt en hastighet på 3 m / s. Senere, på øyeblikket t '= 0,4 s, har den en hastighet på 1 m / s. Beregn gjennomsnittlig akselerasjon mellom tidene t og t 'og tolker resultatet.

Svare

-Eksempel 2

På det første øyeblikket t = 0,6 s har et objekt en hastighet -1 m / s. Deretter i øyeblikket t '= 0,8 s har den en hastighet på -3 m / s. Beregn gjennomsnittlig akselerasjon mellom tidene t og t '. Tolke resultatet.

Svare

Avslutningsvis ble hastigheten på slutten av tidsintervallet enda mer negativ (-3m / s).

Betyr dette at mobilen bremser bevegelsen? Nei. Minustegnet i hastigheten betyr bare at det går bakover og raskere, siden det å gå i -3 m / s går raskere enn ved -1m / s, hastigheten som var i begynnelsen.

Hastigheten, som er modulen for hastigheten, har økt til tross for at den har negativ akselerasjon. Jeg mener, denne gjenstanden satte fart. Derfor konkluderer vi:

-Eksempel 3-Det vertikale kastet

Tenk på følgende eksempel: et objekt har øyeblikkelig hastighet gitt av følgende uttrykk, med alle enheter i det internasjonale systemet:

Finn hastigheten og akselerasjonen for tidene 0s, 0.5s og 1.0s. Angi i begge tilfeller om objektet akselererer eller bremser.

Svare

Hastigheten ved hvert av de indikerte momentene blir funnet ved å erstatte t direkte i ligningen. Akselerasjon blir funnet ved å avlede det gitte uttrykket som en funksjon av tid og deretter evaluere resultatet ved hvert av de gitte tidspunktene.

Resultatene er følgende:

Akselerasjon er konstant og negativ for all bevegelse. Det er nå mulig å beskrive hva som har skjedd med mobilen mens den beveger seg.

På tidspunktet t = 0 s avtok mobilen. Dette følger umiddelbart siden hastigheten er positiv og akselerasjonen er negativ.

I øyeblikket t = 0,5 s stoppet mobilen, i det minste øyeblikk var den i ro. Det er ikke umulig for en mobil å stoppe selv når den er akselerert. Det mest følbare eksemplet er i det vertikale oppoverkastet.

Nyutdannede kaster loddrett mot luene. Kilde: Pexels.

Når en mobil projiseres vertikalt oppover, klarer den å nå en maksimal høyde. Hvis den positive retningen velges i den forstand, og det er det som nesten alltid gjøres, i løpet av tiden det tar å nå det maksimale punktet, vil mobilen ha positiv hastighet.

Men tyngdekraften har eksistert hele tiden. Og den er alltid rettet loddrett nedover, uansett om gjenstanden skal opp eller ned. Naturligvis lykkes hun med å få mobilen til å sakte gradvis til den stopper et øyeblikk.

Mobilen snur øyeblikkelig hastigheten og går tilbake til bakken. I dette tilfellet er hastigheten negativ fordi den også peker mot bakken. Derfor får tyngdekraften hastigheten til å øke mer og mer.

Verdien av tyngdeakselerasjonen er estimert til 9,8 m / s ² , som for beregningsformål er avrundet til 10 m / s ² . Objektet i eksemplet kan godt ha blitt kastet oppover med en begynnelseshastighet på 5 m / s.

Til slutt på t = 1,0 s er hastigheten til mobilen negativ. Hvis det er en vertikal oppskytning, i mangel av friksjon, betyr det at den passerer gjennom startpunktet igjen, men denne gangen går den nedover, i stedet for oppover.

Avslutningsvis betyr ikke en negativ akselerasjon nødvendigvis at mobilen går sakte. Tvert imot, mobilen kunne gå raskere og raskere. Det gjelder å ta hensyn til om tegn på hastighet og akselerasjon er de samme eller ikke.

referanser

1. Walker, J. 2010. Fysikk. Fjerde utgave. Addison Wesley. 26-30.