TŪLĪTĒJS PAĀTRINĀJUMS: KAS TAS IR, KĀ TAS TIEK APRĒĶINĀTS UN VINGRINĀJUMI - FIZISKĀ - 2025

Momentānās paātrinājums ir izmaiņas, kas ātrums laika vienībā katrā mirklī kustību. Tajā brīdī, kad tika fotografēts attēlā redzamais dragsters, tam bija paātrinājums 29,4 m / s ² . Tas nozīmē, ka tajā brīdī tā ātrums tika palielināts par 29,4 m / s ar 1 s diapazonu. Tas ir vienāds ar 105 km / h tikai vienā sekundē.

Dragstera sacensības ir viegli modelējamas, pieņemot, ka sacīkšu automašīna ir punktveida objekts P, kas pārvietojas taisnā līnijā. Šajā līnijā mēs izvēlamies asi, kas orientēta ar sākumu O, kuru mēs sauksim par (OX) asi vai vienkārši par x asi.

Dragsteri ir automašīnas, kas spēj sasniegt milzīgu paātrinājumu. Avots: Pixabay.com

Kinemātiskie mainīgie, kas definē un apraksta kustību, ir:

• X pozīcija
• Nobīde Δx
• Ātrums v
• Paātrinājums līdz

Tie visi ir vektora daudzumi. Tāpēc viņiem ir lielums, virziens un jēga.

Taisnas kustības gadījumā ir tikai divi iespējamie virzieni: pozitīvs (+) virzienā (OX) vai negatīvs (-) pretējā virzienā (OX). Tāpēc ir iespējams iztikt bez formāla vektoru apzīmējuma un izmantot zīmes, lai norādītu lieluma sajūtu.

Kā tiek aprēķināts paātrinājums?

Pieņemsim, ka acumirklī t daļai ir ātrums v (t) un momentā t 'tās ātrums ir v (t').

Tad ātruma izmaiņas tajā laika posmā bija Δ v = v (t ') - v (t). Tāpēc paātrinājumu laika posmā Δ t = t '- t piešķirs koeficients:

Šis koeficients ir vidējais paātrinājums a _m laikā Δt starp momentiem t un t '.

Ja mēs gribētu aprēķināt paātrinājumu tieši laikā t, tad t 'būtu jābūt nenozīmīgi lielākam daudzumam nekā t. Ar šo Δt, kas ir starpība starp abiem, vajadzētu būt gandrīz nullei.

Matemātiski to norāda šādi: Δt → 0 un to iegūst:

Atrisināti vingrinājumi

1. vingrinājums

Daļiņas, kas pārvietojas pa X asi, paātrinājums ir a (t) = ¼ t ² . Kur t mēra sekundēs un m / s. Nosakiet daļiņas paātrinājumu un ātrumu pie kustības 2 s, zinot, ka sākotnējā momentā t ₀ = 0 tas atradās miera stāvoklī.

Atbildi

Pie 2 s paātrinājums ir 1 m / s ^2, un ātrumu t laika izteiksmē aprēķina:

2. vingrinājums

Objekts pārvietojas pa X asi ar ātrumu m / s, ko piešķir:

v (t) = 3 t ² - 2 t, kur t mēra sekundēs. Nosaka paātrinājumu brīžos: 0s, 1s, 3s.

Atbildes

Ņemot v (t) atvasinājumu attiecībā pret t, paātrinājumu iegūst jebkurā brīdī:

a (t) = 6t -2

Tad a (0) = -2 m / s ² ; a (1) = 4 m / s ² ; a (3) = 16 m / s ² .

3. vingrinājums

No ēkas augšpuses tiek atbrīvota metāla lode. Krītošais paātrinājums ir gravitācijas paātrinājums, ko var tuvināt ar vērtību 10 m / s2 un vērst uz leju. Nosakiet sfēras ātrumu 3 s pēc tās atlaišanas.

Atbildi

Šī problēma ir saistīta ar gravitācijas paātrināšanos. Ja vertikālo lejupvērsto virzienu uztver kā pozitīvu, lodes paātrinājums ir šāds:

a (t) = 10 m / s ²

Un ātrumu piešķirs:

4. vingrinājums

Metāla lode tiek nošauta uz augšu ar sākotnējo ātrumu 30 m / s. Kustības paātrinājums ir gravitācijas paātrinājums, ko var tuvināt ar vērtību 10 m / s ² un vērst uz leju. Nosakiet sfēras ātrumu 2 s un 4 s pēc tam, kad tas ir nošauts.

Atbildi

Vertikālais augšupvērstais virziens tiks uzskatīts par pozitīvu. Tādā gadījumā kustības paātrinājumu piešķirs

a (t) = -10 m / s ²

Ātrumu kā laika funkciju piešķirs:

Pēc tam, kad 4 sekundes būs atlaists, ātrums būs 30 - 10 10 4 = -10 m / s. Tas nozīmē, ka ar 4 s sfēra nolaižas ar ātrumu 10 m / s.

Atsauces

1. Giancoli, D. Fizika. Principi ar pieteikumiem. 6. izdevums. Prentice zāle. 25.-27.
2. Resniks, R. (1999). Fiziskā. Trešais izdevums spāņu valodā. Meksika. Compañía Continental SA de CV 22-27.
3. Servejs, R., Jewett, J. (2008). Fizika zinātnei un inženierijai. 1. sējums. 7. Izdevums. Meksika. Cengage mācību redaktori. 25-30.