Számítsa ki a gyorsulást; Képlet a gyorsulás kiszámításához
Ebben a fejezetben kitérünk az egyenletesen gyorsított mozgásra. Természetesen elmagyarázzuk Önnek a szükséges képleteket, és számítási példák segítségével megmutatjuk, hogyan számíthatja ki egyszerűen a gyorsulást.
A gyorsulás kifejezés meghatározása
A gyorsulás egy vektoros (irányított) mennyiség, amely a sebesség változásának pillanatnyi sebességét mutatja az időintervallumonként, valamint központi szerepet játszik a mozgási folyamatok és ezek erővel való kapcsolatának leírásában is.
A gyorsulás kiszámítása
A legegyszerűbb módszer az egyenes mozgás állandó gyorsítással történő kiszámítására. Ehhez ismerni kell a v (t1) sebességet a t1 időpontban (kezdési sebesség) és a v (t2) sebességet a t2 időpontban (végsebesség). E két sebesség különbségéből Δv = v (t2) - v (t1) a Δt = t2 - t1 időtartamon belüli gyorsulást a következő képlet segítségével lehet kiszámítani:
a - gyorsulás méterenként másodpercenként [m/s 2]
t - idő másodpercben [s]
v - sebesség méterben másodpercenként [m/s]
Ha a végső v (t2) sebesség alacsonyabb, mint a v (t1) kezdeti sebesség, a számított gyorsulás negatív. Ezért késésről van szó - például fékezéskor.
Az egyenletesen gyorsított mozgás képlete (távolság-idő törvény):
s - távolság méterben [m]
a - gyorsulás méterenként másodpercenként [m/s 2]
t - idő másodpercben [s]
v0 - kezdeti sebesség méterben másodpercenként [m/s]
s0 - indulási távolság [m]
Ha a mozgás a kiindulási ponttól és a helyétől indul, a képlet a következőkre egyszerűsödik:
Egyenletesen gyorsított mozgás képlete (sebesség-idő törvény):
v - sebesség méterben másodpercenként [m/s]
a - gyorsulás méterben másodpercenként [m/s 2]
t - idő másodpercben [s]
v0 - kezdeti sebesség méterben másodpercenként [m/s]
A képlet leegyszerűsödik, ha a mozgás indulási sebesség nélkül kezdődik:
Mintaszámítás a gyorsulás mérésére a sebesség alkalmazásával
Példa a sebesség mérésére vonatkozó számításhoz: t1 = 0s időpontban az autó v1 = 20m/s sebességgel halad az úthoz képest. Ez 72 km/h sebességnek felel meg. A t2 = 15s, azaz 15 másodperccel későbbi időpontban a jármű sebessége v2 = 40m/s. Ezt átszámítva 144 km/h. Ezután az alábbiak szerint számíthatja ki az autó átlagos gyorsulását:
A számított érték azt jelzi, hogy az autó sebessége másodpercenként 1,33 m/s-mal növekszik - tehát a = 1,33 m/s 2. Ez 4,68 km/h-nak felel meg, amelyet a jármű másodpercenként gyorsabban halad.