NEGATIVNI POSPEŠKI: FORMULE, IZRAČUN IN REŠENE VAJE - FIZIČNO - 2026

Negativni pospešek nastane, kadar ima sprememba ali sprememba hitrosti čez čas tudi negativen predznak. Opazujte psa na sliki, ki se zabava na plaži. Pesek upočasni njegovo gibanje, kar pomeni, da obstaja pospešek, nasproten hitrosti, ki jo prevaža.

Ta pospešek lahko štejemo za negativnega v nasprotju s hitrostjo, ki je navedena kot pozitivna. Čeprav negativni pospeški ne povzročijo vedno zmanjšanja hitrosti.

Pes zabavno zavira v pesek. Zavorni pospešek lahko štejemo za negativni pospešek. Vir: Pixabay.

V enodimenzionalnem gibanju smer napredovanja na splošno vzamemo kot pozitivno, to je smer hitrosti. To je tisto, kar smo že prej obravnavali: pri psu na sliki je pozitivna smer tista, ki gre od repa do glave.

Preden je potopil šape v pesek, je pes prišel z določeno hitrostjo v naprej, torej pozitivno. Nato se pesek upočasni, dokler se ne ustavi, torej ničelna končna hitrost.

Predpostavimo, da se je vse to zgodilo v časovnem obdobju Δt. Pospešek v tem času se izračuna takole:

V zgornji enačbi v> 0, Δt> 0, potem a <0, to je negativni pospešek (a <0). Ker je bila smer hitrosti na startu sprejeta kot pozitivna, potem negativni pospešek pomeni, da pospešek kaže stran od hitrosti. Zato je sklenjeno, da:

Zato lahko ugotovimo, da:

• Ko imata hitrost in pospešek isti znak, ne glede na to, kateri znak se hitrost poveča. V takem primeru hitrost postane bolj pozitivna ali bolj negativna, odvisno od primera.
• Kadar imata hitrost in pospešek nasprotna znaka, se hitrost zmanjšuje.

Formule za izračun pospeška

Ne glede na znak, ki ga ima, se povprečni pospešek a _m med instancama t in t 'izračuna po naslednji formuli:

Povprečni pospešek zagotavlja globalne informacije o tem, kako se je hitrost spremenila v obravnavanem časovnem intervalu. Takojni pospešek ponuja podrobnost, kako se hitrost spreminja v vsakem trenutku. Torej se za dani trenutek t pospešek izračuna po naslednji formuli:

-Primer 1

V začetnem trenutku t = 0,2 s ima predmet hitrost 3 m / s. Kasneje ima v trenutku t '= 0,4 s hitrost 1 m / s. Izračunaj srednji pospešek med časoma t in t 'in interpretira rezultat.

Odgovori

-Primer 2

V začetnem trenutku t = 0,6 s je hitrost predmeta -1 m / s. Nato ima hitrost t '= 0,8 s hitrost -3 m / s. Izračunajte srednji pospešek med časoma t in t '. Razlaga rezultata.

Odgovori

Na koncu je hitrost ob koncu časovnega intervala postala še bolj negativna (-3m / s).

Ali to pomeni, da mobilnik upočasni svoje gibanje? Ne. Znak minus v hitrosti pomeni le, da gre nazaj in hitreje, saj gre pri -3 m / s hitreje kot pri -1 m / s, kar je bila hitrost na začetku.

Hitrost, ki je modul hitrosti, se je povečala, kljub negativnemu pospešku. Mislim, ta predmet se je pospešil. Zato sklepamo:

-Primer 3 - Navpično metanje navzgor

Vzemimo naslednji primer: predmet ima takojšnjo hitrost, ki jo poda naslednji izraz z vsemi enotami v mednarodnem sistemu:

Poiščite hitrost in pospešek za čase 0s, 0,5s in 1,0s. V vsakem primeru navedite, ali se predmet pospešuje ali upočasnjuje.

Odgovori

Hitrost pri vsakem od navedenih indikatorjev ugotovimo tako, da t neposredno postavimo v enačbo. Pospešek najdemo tako, da damo izraz kot funkcijo časa in nato ocenimo rezultat ob vsakem danem času.

Rezultati so naslednji:

Pospeševanje je konstantno in negativno za vsa gibanja. Zdaj je mogoče opisati, kaj se je zgodilo z mobilnikom, ko se premika.

V času t = 0 s se je mobilnik upočasnil. To sledi takoj, ker je hitrost pozitivna in pospešek negativen.

V trenutku t = 0,5 s se je mobilni telefon ustavil, vsaj na trenutke je bil v mirovanju. Ni mogoče, da se mobilni telefon ustavi, tudi ko je pospešen. Najbolj otipljiv primer je navpično vrtanje navzgor.

Diplomanti se usmerijo navpično proti kapicam. Vir: Pexels.

Ko je mobilnik projiciran navpično navzgor, mu uspe doseči največjo višino. Če je izbrana pozitivna smer v tem smislu, kar je skoraj vedno izvedeno, bo mobilni telefon dosegel pozitivno hitrost.

Toda gravitacija je bila ves čas. In vedno je usmerjen navpično navzdol, ne glede na to, ali predmet gre navzgor ali navzdol. Seveda ji uspe, da mobitel postopoma upočasni, dokler se za trenutek ne ustavi.

Mobilni telefon hitro obrne svojo hitrost in se vrne na tla. Hitrost je v tem primeru negativna, ker kaže tudi proti tlom. Zato gravitacija povzroči, da se hitrost vedno bolj povečuje.

Vrednost gravitacijskega pospeška je bila ocenjena na 9,8 m / s ² , kar je za izračun zaokroženo na 10 m / s ² . Objekt v primeru je morda bil vržen navzgor z začetno hitrostjo 5 m / s.

Končno je pri t = 1,0 s hitrost mobilne naprave negativna. Če gre za navpični navzgor spuščanje, brez trenja pomeni, da gre spet skozi izhodišče, tokrat pa gre navzdol, namesto navzgor.

Za zaključek negativni pospešek ne pomeni nujno, da se mobilnik upočasnjuje. Nasprotno, mobilni bi lahko šli vse hitreje in hitreje. Treba je biti pozoren na to, ali sta znaka hitrosti in pospeška enaka ali ne.

Reference

1. Walker, J. 2010. Fizika. Četrta izdaja. Addison Wesley. 26–30.