POVPREČNI POSPEŠEK: KAKO SE IZRAČUNA IN REŠI VAJE - FIZIČNO - 2026

Povprečni pospešek na _m sta vrednosti, ki opisuje spreminjanje hitrosti delca skozi čas. Pomembno je, ker prikazuje variacije, ki jih gibanje doživlja.

Da bi to veličino izrazili v matematičnem smislu, je treba upoštevati dve hitrosti in dve stopnji časa, ki ju označimo kot v ₁ in v ₂ ter t ₁ in t ₂ .

Povprečni pospešek je zelo pomemben kinematični parameter. Vir: Pixabay.

Če združite vrednosti v skladu s ponujeno definicijo, dobite naslednji izraz:

V mednarodnem sistemu SI bodo enote za _m m / s ² , čeprav druge enote, ki vključujejo dolžino na kvadratni čas enote.

Na primer, obstaja km / h, ki se glasi "kilometer na uro in na sekundo". Upoštevajte, da se enota časa pojavi dvakrat. Če mobilnik premika po ravni črti, to pomeni, da mobilnik vsako minuto poveča svojo hitrost za 1 km / h. Ali pa ga zmanjša za 1 km / h za vsako sekundo, ki preteče.

Pospešek, hitrost in hitrost

Čeprav je pospeševanje povezano s povečanjem hitrosti, je resnica, da skrbno upoštevanje definicije izkaže, da vsaka sprememba hitrosti pomeni obstoj pospeška.

In hitrost se ne spreminja vedno v velikosti. Lahko se zgodi, da mobilni telefon samo spreminja smer in ohranja svojo hitrost konstantno. Še vedno je odgovorno pospešiti to spremembo.

Primer tega je avtomobil, ki naredi ovinek s konstantno hitrostjo 60 km / h. Vozilo je podvrženo pospešku, ki je odgovoren za spreminjanje smeri hitrosti, tako da avtomobil sledi zavojem. Voznik ga uporablja z volanom.

Takšen pospešek je usmerjen proti sredini ukrivljene poti, da avtomobil ne bi šel iz njega. Dobi ime radialnega ali normalnega pospeška . Če bi radialni pospešek nenadoma preklical, avtomobil ne bi več mogel nadaljevati po ovinku in bi nadaljeval po ravni črti.

Avtomobil, ki potuje po ovinku, je primer gibanja v dveh dimenzijah, medtem ko je med vožnjo po ravni črti njegovo gibanje dvodimenzionalno. V tem primeru je edini učinek pospeška sprememba hitrosti avtomobila.

Ta pospešek imenujemo tangencialno pospeševanje . Ni izključno za enodimenzionalno gibanje. Avtomobil, ki se giblje okoli ovinka s hitrostjo 60 km / h, bi hkrati lahko pospešil do 70 km / h med vožnjo. V tem primeru mora voznik uporabljati tako volan kot stopalko za plin.

Če upoštevamo enodimenzionalno gibanje, ima srednji pospek geometrijsko razlago, podobno kot srednja hitrost, kot naklon sekantne črte, ki seka krivuljo v točkah P in Q grafa hitrosti v primerjavi s časom.

To je razvidno iz naslednje slike:

Geometrijska razlaga srednjega pospeška. Vir: Vir: す じ に く シ チ ュ ー.

Kako se izračuna povprečni pospešek

Oglejmo si nekaj primerov za izračun povprečnega pospeška v različnih situacijah:

I) V določenem času ima mobilnik, ki se giblje po ravni črti, hitrost + 25 km / h, 120 sekund kasneje pa še -10 km / h. Kolikšen je bil povprečni pospešek?

Odgovori

Ker je gibanje dvodimenzionalno, lahko opustimo vektorsko notacijo, v tem primeru:

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

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

Δt = 120 s

Kadarkoli izvajate vajo z mešanimi velikostmi, kot je ta, v kateri so ure in sekunde, morate vse vrednosti prenesti na iste enote.

Ker gre za enodimenzionalno gibanje, je bil opuščen notacijski vektor.

II) Kolesar potuje proti vzhodu s hitrostjo 2,6 m / s, 5 minut kasneje pa proti jugu pri 1,8 m / s. Poiščite njen povprečni pospešek.

Odgovori

Gibanje ni enodimenzionalno, zato se uporablja vektorska notacija. Vektorja enote i in j označujeta navodila skupaj z naslednjo oznako, ki olajša izračun:

• Sever: + j
• Južno: - j
• Vzhod: + i
• Zahod: - i

v ₂ = - 1,8 j m / s

v ₁ = + 2,6 i m / s

Δt = 5 minut = 300 sekund

v _f = v ₀ + at = gt (v ₀ = 0)

Kjer je a = g = 9,8 m / s ²

Vaja rešena

Predmet je spuščen z zadostne višine. Poiščite hitrost po 1,25 sekunde.

Odgovori

v _o = 0, ker je predmet spuščen, potem:

v _f = gt = 9,8 x 1,25 m / s = 12,25 m / s, usmerjeno navpično proti tlom. (Navpična smer navzdol je pozitivna).

Ko se predmet približa tlom, se njegova hitrost poveča za 9,8 m / s za vsako pretečeno sekundo. Masa objekta ni vpletena. Dva različna predmeta, spuščena z iste višine in hkrati, razvijata enako hitrost, kot padata.

Reference

1. Giancoli, D. Fizika. Načela z aplikacijami. Šesta izdaja. Dvorana Prentice. 21–35.
2. Resnick, R. (1999). Fizično. Zvezek 1. Tretja izdaja v španščini. Mehika. Compañía Uredništvo Continental SA de CV 20-34.
3. Serway, R., Jewett, J. (2008). Fizika za znanost in tehniko. Zvezek 1. 7 ^ma . Izdaja. Mehika. Uredi urednike za povezovanje učencev. 21–39.