瞬時の加速度が移動の各瞬間におけるその速度の単位時間当たりの変化です。画像のドラッグスターが撮影された正確な瞬間に、29.4 m / s 2の加速度がありました。これは、その時点で、その速度が1秒間で29.4 m / s増加していたことを意味します。これは、わずか1秒で時速105 kmに相当します。
ドラッグスターの競争は、レーシングカーが直線的に移動する点オブジェクトPであると仮定することで簡単にモデル化できます。その行で、(O)軸または単にx軸と呼ぶ、原点Oを軸とする軸を選択します。
ドラッグスターは、大きな加速が可能な車です。出典:Pixabay.com
動きを定義および説明する運動学的変数は次のとおりです。
- 位置x
- 変位Δx
- スピードv
- 加速
これらはすべてベクトル量です。したがって、それらには大きさ、方向、感覚があります。
直線運動の場合、可能な方向は2つしかありません:(OX)の方向の正(+)または(OX)の反対方向の負(-)。したがって、形式的なベクトル表記を省略し、記号を使用して大きさの感覚を示すことができます。
加速度はどのように計算されますか?
時間tで粒子の速度がv(t)で、時間tで粒子の速度がv(t)であるとします。
次に、その期間に速度が持っていた変化はΔv = v(t ')-v(t)でした。したがって、期間Δt = t '-tの加速度は、商によって与えられます。
この商は、瞬間tとt 'の間の時間Δtにおける平均加速度a mです。
ちょうど時間tで加速度を計算したい場合、t 'はtよりも無視できるほど大きくなければなりません。この場合、2つの差であるΔtはほぼゼロになります。
数学的には次のように示されます:Δt→0そしてそれは得られます:
解決された演習
演習1
X軸に沿って移動する粒子の加速度は、a(t)=¼t 2です。ここで、tは秒とm / sで測定されます。最初の瞬間t 0 = 0で静止していたことを知って、運動の2秒での粒子の加速度と速度を決定します。
応答
2秒での加速度は1 m / s 2であり、時間tの速度は次のように与えられます。
演習2
オブジェクトは、次の式で与えられる速度m / sでX軸に沿って移動します。
V(T)= 3 T 2 - tは秒単位で測定される2 T、。時々加速度を決定します:0秒、1秒、3秒。
答え
tに関するv(t)の導関数をとると、加速度はいつでも得られます。
a(t)= 6t -2
次に、a(0)= -2 m / s 2 ; a(1)= 4 m / s 2 ; a(3)= 16 m / s 2。
演習3
建物の上から金属球が放出されます。落下加速度は、10 m / s2の値で概算できる重力加速度であり、下向きです。球が解放されてから3秒後に速度を測定します。
応答
この問題には重力の加速が含まれます。垂直方向の下向きの方向を正とすると、球の加速度は次のようになります。
a(t)= 10 m / s 2
そして速度は次のように与えられます:
演習4
金属球は、30 m / sの初速度で上向きに発射されます。運動の加速度は、10 m / s 2の値で概算できる下向きの重力加速度です。発砲後2秒と4秒での球の速度を決定します。
応答
鉛直上向きを正とする。その場合、モーションの加速度は次のようになります。
a(t)= -10 m / s 2
時間の関数としての速度は次のように与えられます:
発砲から4秒後、速度は30-10∙4 = -10 m / sになります。これは、4秒で球体が10 m /秒の速度で下降していることを意味します。
参考文献
- ジャンコリ、D。物理学。アプリケーションの原則。第6版。プレンティスホール。25-27。
- Resnick、R.(1999)。物理的。第1巻。スペイン語の第3版。メキシコ。CompañíaEditorial Continental SA de CV 22-27。
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