平均加速度でmは時間の経過における粒子の速度の変化を説明大きさです。ムーブメントが経験する変化を示しているので、それは重要です。
この大きさを数学的に表現するには、2つの速度と2つの瞬間を考慮する必要があります。これらはそれぞれv 1とv 2、およびt 1とt 2として表されます。
平均加速度は、非常に重要な運動学的パラメータです。出典:Pixabay。
提供された定義に従って値を組み合わせると、次の式が得られます:
SI国際システムでは、a mの単位はm / s 2になりますが、単位時間あたりの長さを2乗した他の単位でもかまいません。
たとえば、「km / hは毎時、毎秒」と表示されます。時間の単位が2回表示されることに注意してください。直線に沿って移動するモバイルを考えると、1秒ごとにモバイルが速度を1 km / h増加することを意味します。または、1秒ごとに1 km / hずつ減少します。
加速、速度、速度
加速は速度の増加に関連していますが、真実は定義を注意深く観察することですが、速度の変化は加速の存在を意味することが判明しています。
また、速度は必ずしも常に変化するわけではありません。携帯電話が方向を変えるだけで、その速度を一定に保つことがあります。それでも、この変化の責任ある加速があります。
この例は、時速60 kmの一定速度でカーブを描く車です。車両は加速の影響を受けます。これは、車がカーブに追従するように速度の方向を変える役割を果たします。ドライバーはハンドルを使ってそれを適用します。
そのような加速は、カーブした道の中心に向けられ、車がそれを離れないようにします。ラジアルまたはノーマル加速度の名前を受け取ります。半径方向の加速度が突然キャンセルされた場合、車はカーブを回り続けることができなくなり、直線を続けます。
カーブを移動する車は2次元のモーションの例ですが、直線を移動するときの動きは1次元です。この場合、加速の効果は車の速度を変えることだけです。
この加速は接線加速と呼ばれます。1次元のモーションに限定されません。時速60 kmでカーブを走る車は、同時に70 km / hまで加速することができます。この場合、ドライバーはステアリングホイールとアクセルペダルの両方を使用する必要があります。
1次元の動きを考えると、速度と時間のグラフの点PとQで曲線と交差する割線の勾配として、平均加速度は平均速度と同様の幾何学的解釈になります。
これは次の図で確認できます。
平均加速度の幾何学的解釈。出典:出典:すじじにくシチチュー。
平均加速度の計算方法
さまざまな状況で平均加速度を計算するいくつかの例を見てみましょう。
I)ある瞬間に、直線に沿って移動するモバイルの速度は+ 25 km / hで、120秒後には-10 km / hの速度になります。平均加速度はどれくらいでしたか?
応答
動きは1次元なので、ベクトル表記は省略できます。その場合、次のようになります。
v o = +25 km / h = +6.94 m / s
v f = -10 km / h =-2.78 m / s
Δt= 120秒
このように時間と秒がある混合された大きさのエクササイズをするときはいつでも、すべての値を同じ単位に渡す必要があります。
1次元の動きなので、ベクトル表記は省略されています。
II)サイクリストは2.6 m /秒の速度で東に移動し、5分後に1.8 m /秒で南に移動します。その平均加速度を見つけます。
応答
動きは1次元ではないため、ベクトル表記が使用されます。単位ベクトルiとjは、次の記号規則とともに方向を示し、計算を容易にします。
- 北:+ j
- 南:-j
- 東:+ i
- 西:-i
v 2 =-1.8 j m / s
v 1 = + 2.6 i m / s
Δt= 5分= 300秒
v f = v 0 + at = gt(v 0 = 0)
ここで、a = g = 9.8 m / s 2
運動が解決されました
オブジェクトが十分な高さから落とされた。1.25秒後の速度を求めます。
応答
v o =0。オブジェクトがドロップされるため、次のようになります。
v f = gt = 9.8 x 1.25 m / s = 12.25 m / s、地面に垂直に向けます。(垂直方向の下向きの方向を正としています)。
物体が地面に近づくと、その速度は1秒ごとに9.8 m / sずつ増加します。オブジェクトの質量は関係しません。同じ高さから同時に落下した2つの異なるオブジェクトは、落下するときと同じ速度で動きます。
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。21- 35。
- Resnick、R.(1999)。物理的。ボリューム1。スペイン語の第3版。メキシコ。CompañíaEditorial Continental SA de CV 20-34。
- Serway、R.、Jewett、J.(2008)。科学と工学のための物理学。ボリューム1. 7 ma。版。メキシコ。 Cengage Learning Editors。 21-39。