TRENUTNO UBRZANJE: ŠTO JE, KAKO SE IZRAČUNAVA I VJEŽBA - FIZIČKA - 2024

Trenutno ubrzanje je promjena te brzine po jedinici vremena u svakom trenutku kretanja. U točnom trenutku kada je dragster na slici fotografirao, imao je ubrzanje od 29,4 m / s ². To znači da se u tom trenutku njegova brzina povećavala za 29,4 m / s u rasponu od 1 s. To je ekvivalent 105 km / h u samo 1 sekundi.

Natjecanje u dragsteru lako se modelira pretpostavkom da je trkački automobil točkasti objekt P koji se kreće ravno. Na toj liniji odabiremo osovinu orijentiranu s podrijetlom O koju ćemo nazvati (OX) os ili jednostavno x osi.

Dragsters su automobili sposobni za ogromna ubrzanja. Izvor: Pixabay.com

Kinematske varijable koje definiraju i opisuju kretanje su:

• Pozicija x
• Pomak Δx
• Brzina v
• Ubrzanje do

Sve su to vektorske količine. Stoga imaju veličinu, smjer i smisao.

U slučaju pravokutnog kretanja postoje samo dva moguća smjera: pozitivni (+) u smjeru (OX) ili negativan (-) u suprotnom smjeru od (OX). Stoga je moguće odustati od formalne vektorske notacije i pomoću znakova naznačiti osjećaj veličine.

Kako se izračunava ubrzanje?

Pretpostavimo da u trenutku t čestica ima brzinu v (t), a u momentu t 'njena brzina je v (t').

Tada je promjena koju je brzina imala u tom vremenskom periodu bila Δ v = v (t ') - v (t). Stoga bi ubrzanje u vremenskom razdoblju Δ t = t '- t dobilo kvocijent:

Taj kvocijent je prosječno ubrzanje a _m u vremenu Δt između trenutaka t i t '.

Ako bismo htjeli izračunati ubrzanje upravo u trenutku t, tada bi t 'trebala biti zanemarivo veća količina od t. S tim Δt, što je razlika između ta dva, treba biti gotovo nula.

Matematički je označeno na sljedeći način: Δt → 0 i dobiva se:

Riješene vježbe

Vježba 1

Ubrzanje čestice koja se kreće duž osi X je (t) = ¼ t ². Gdje se t mjeri u sekundama i u m / s. Odredite ubrzanje i brzinu čestice pri 2 s kretanju, znajući da je u početnom trenutku t ₀ = 0 bilo u mirovanju.

Odgovor

Pri 2 s ubrzanje je 1 m / s ^2, a brzina za vrijeme t bit će izražena:

Vježba 2

Objekt se kreće duž osi X brzinom u m / s, danom:

v (t) = 3 t ² - 2 t, gdje se t mjeri u sekundama. Odredite ubrzanje u trenucima: 0s, 1s, 3s.

odgovori

Uzimajući derivat v (t) u odnosu na t, ubrzanje se dobiva u svakom trenutku:

a (t) = 6t -2

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

Vježba 3

Metalna sfera ispušta se s vrha zgrade. Ubrzanje pada je ubrzanje gravitacije koje se može aproksimirati vrijednošću 10 m / s2 i usmjereno prema dolje. Odredite brzinu kugle 3 s nakon što je otpuštena.

Odgovor

Ovaj problem uključuje ubrzanje gravitacije. Uzevši pozitivan smjer prema dolje pozitivan, smatramo da je ubrzanje sfere:

a (t) = 10 m / s ²

A brzinu će vam dati:

Vježba 4

Metalna sfera pucala je prema gore početnom brzinom od 30 m / s. Ubrzanje gibanja je ubrzanje gravitacije koje se može približiti vrijednosti 10 m / s ² i usmjereno prema dolje. Odredite brzinu kugle na 2 s i 4 s nakon što je ustrijeljena.

Odgovor

Okomiti smjer prema gore bit će pozitivan. U tom će slučaju dati ubrzanje gibanja

a (t) = -10 m / s ²

Brzinu kao funkciju vremena dat će:

Nakon pucanja 4 s, brzina će biti 30 - 10 ∙ 4 = -10 m / s. To znači da se pri 4 s sfera spušta brzinom od 10 m / s.

Reference

1. Giancoli, D. Fizika. Načela s aplikacijama. 6. izdanje Dvorana Prentice. 25-27.
2. Resnick, R. (1999). Fizička. Svezak 1. Treće izdanje na španjolskom jeziku. Meksiko. Compañía Uredništvo Continental SA de CV 22-27.
3. Serway, R., Jewett, J. (2008). Fizika za znanost i inženjerstvo. Svezak 1. 7. Izdanje. Meksiko. Udruživanje urednika za učenje. 25-30.