PROSJEČNO UBRZANJE: KAKO SE RAČUNA I KAKO SE VJEŽBE RJEŠAVAJU - FIZIČKA - 2026

Prosječno ubrzanje na _m je veličina koja opisuje varijacije brzina čestice u toku vremena. Važno je, jer pokazuje varijacije koje pokret doživljava.

Da bismo matematički izrazili ovu veličinu, potrebno je razmotriti dvije brzine i dva trenutka vremena, koje su označene kao v ₁ i v ₂, i t ₁ i t ₂.

Prosječno ubrzanje vrlo je važan kinematski parametar. Izvor: Pixabay.

Kombinacijom vrijednosti prema ponuđenoj definiciji dobit će se sljedeći izraz:

U međunarodnom sustavu SI jedinice za _m će biti m / s ², iako će to činiti i druge jedinice koje uključuju duljinu po jedinici vremena kvadrat.

Na primjer, postoji km / h koji glasi "kilometar na sat i po sekundi". Imajte na umu da se jedinica vremena pojavljuje dva puta. Ako se misli na mobilni koji se kreće ravno, to znači da za svaku proteklu sekundu mobilni povećava svoju brzinu za 1 km / h. Ili se smanjuje za 1 km / h za svaku sekundu koja prođe.

Ubrzanje, brzina i brzina

Iako je ubrzanje povezano s povećanjem brzine, istina je da pažljivo promatranje definicije ispada da svaka promjena brzine podrazumijeva postojanje ubrzanja.

A brzina se ne mora uvijek mijenjati veličinom. Može se dogoditi da mobilni uređaj mijenja samo smjer i održava svoju brzinu konstantnom. Ipak, postoji odgovorno ubrzanje ove promjene.

Primjer za to je automobil koji pravi zavoj s konstantnom brzinom od 60 km / h. Vozilo je podložno ubrzanju koje je odgovorno za promjenu smjera brzine tako da automobil slijedi krivulju. Vozač ga primjenjuje pomoću upravljača.

Takvo ubrzanje usmjereno je prema središtu zakrivljene staze, kako bi se automobil zaustavio. Dobiva naziv radijalnog ili normalnog ubrzanja. Ako bi se radijalno ubrzanje naglo otkazalo, automobil se više ne bi mogao kretati po krivini i nastavit će ravno.

Automobil koji putuje zavojem je primjer gibanja u dvije dimenzije, dok je, kada se kreće u pravoj liniji, njegovo kretanje jednodimenzionalno. U ovom slučaju jedini učinak na ubrzanje je promjena brzine automobila.

To ubrzanje nazivamo tangencijalnim ubrzanjem. Nije isključiva jednodimenzionalna gibanja. Automobil koji se kretao oko zavoja brzinom od 60 km / h mogao bi istovremeno ubrzati do 70 km / h dok je vozio. U ovom slučaju vozač mora koristiti i volan i papučicu gasa.

Ako uzmemo u obzir jednodimenzionalno gibanje, srednje ubrzanje ima sličnu geometrijsku interpretaciju kao i srednja brzina kao nagib sekantne linije koja presijeca krivulju u točkama P i Q grafikona brzine prema vremenu.

To se može vidjeti na sljedećoj slici:

Geometrijska interpretacija srednjeg ubrzanja. Izvor: Izvor: す じ に く シ チ ュ ー.

Kako se izračunava prosječno ubrzanje

Pogledajmo nekoliko primjera za izračunavanje prosječnog ubrzanja u različitim situacijama:

I) U određenom trenutku mobilni uređaj koji se kreće ravnom linijom ima brzinu od + 25 km / h, a 120 sekundi kasnije ima još -10 km / h. Koje je prosječno ubrzanje?

Odgovor

Budući da je gibanje jednodimenzionalno, može se izostaviti vektorska notacija, u tom slučaju:

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

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

Δt = 120 s

Kad god vježbate sa mješovitom veličinom poput ove, u kojoj postoje sati i sekunde, potrebno je sve vrijednosti prenijeti na iste jedinice.

Kako je riječ o jednodimenzionalnom pokretu, izostavljeni su notacijski vektori.

II) Biciklist putuje na istok brzinom od 2,6 m / s, a 5 minuta kasnije kreće na jug brzinom od 1,8 m / s. Pronađite njegovo prosječno ubrzanje.

Odgovor

Pokret nije jednodimenzionalan, pa se koristi vektorska notacija. Jedinice vektori i i j označavaju upute zajedno sa sljedećom znakovnom konvencijom, olakšavajući izračun:

• Sjever: + j
• Južno: - j
• Istok: + i
• Zapad: - ja

v ₂ = - 1,8 j m / s

v ₁ = + 2,6 i m / s

Δt = 5 minuta = 300 sekundi

v _f = v ₀ + at = gt (v ₀ = 0)

Gdje je a = g = 9,8 m / s ²

Vježba riješena

Objekt je spušten s dovoljne visine. Pronađite brzinu nakon 1,25 sekunde.

Odgovor

v _o = 0, budući da je objekt ispušten, tada:

v _f = gt = 9,8 x 1,25 m / s = 12,25 m / s, usmjereno okomito prema tlu. (Okomiti smjer prema dolje preuzet je kao pozitivan).

Kako se objekt približava tlu, njegova se brzina povećava za 9,8 m / s za svaku proteklu sekundu. Masa objekta nije uključena. Dva različita objekta, spuštena s iste visine i u isto vrijeme, razvijaju se istom brzinom kojom padaju.

Reference

1. Giancoli, D. Fizika. Načela s aplikacijama. Šesto izdanje. Dvorana Prentice. 21- 35.
2. Resnick, R. (1999). Fizička. Svezak 1. Treće izdanje na španjolskom jeziku. Meksiko. Compañía Uredništvo Continental SA de CV 20-34.
3. Serway, R., Jewett, J. (2008). Fizika za znanost i inženjerstvo. Svezak 1. 7 ^ma. Izdanje. Meksiko. Udruživanje urednika za učenje. 21-39.