NộI Dung

• Các bước

Gia tốc biểu thị tốc độ thay đổi tốc độ của một vật khi nó chuyển động. Nếu tốc độ của một vật không đổi, có nghĩa là nó không gia tốc. Gia tốc chỉ xảy ra khi tốc độ của vật thay đổi. Nếu tốc độ biến thiên với tốc độ không đổi, ta nói rằng vật đó chuyển động với gia tốc không đổi. Bạn có thể tính tốc độ gia tốc (tính bằng mét trên giây) dựa trên thời gian cần thiết để thay đổi từ tốc độ này sang tốc độ khác hoặc kết quả của các lực tác dụng lên vật thể.

Các bước

Phần 1/3: Tính gia tốc trung bình sử dụng các vận tốc

1. 

   Hiểu định nghĩa của phương trình. Bạn có thể tính gia tốc trung bình của một vật trong một khoảng thời gian nhất định từ tốc độ của nó (nghĩa là tốc độ chuyển động của nó theo một hướng cụ thể) tại thời điểm bắt đầu và kết thúc thời gian đó. Đối với điều này, bạn phải biết phương trình gia tốc được cho bởi a = Δv / Δt, Ở đâu Các đại diện cho gia tốc trung bình, Δv đại diện cho sự thay đổi về tốc độ và Δt thể hiện sự biến thiên của thời gian.
   • Đơn vị đo gia tốc là mét trên giây bình phương (ký hiệu: m / s).
   • Gia tốc là một đại lượng vectơ, nghĩa là nó thể hiện môđun và hướng. Mô-đun đại diện cho tổng giá trị của gia tốc, trong khi hướng cho chúng ta biết hướng chuyển động của vật thể (dọc hoặc ngang). Nếu tốc độ của vật giảm dần, giá trị gia tốc của nó sẽ âm.

2. 

   
   
   Hiểu các biến trong phương trình. Bạn có thể mở rộng các điều khoản Δv và Δt trong Δv = v_f - v_Tôi và Δt = t_f - t_Tôi, Ở đâu v_f đại diện cho tốc độ cuối cùng, v_Tôi đại diện cho tốc độ ban đầu, t_f đại diện cho thời gian cuối cùng và t_Tôi đại diện cho thời gian bắt đầu.
   • Khi gia tốc có hướng, điều quan trọng là phải luôn trừ tốc độ ban đầu cho tốc độ cuối cùng. Nếu bạn thay đổi thứ tự của tốc độ, hướng của gia tốc sẽ không chính xác.
   • Thời gian bắt đầu thường bằng 0 (trừ khi được nêu trong câu hỏi).

3. 

   
   
   Áp dụng công thức để tìm gia tốc. Để bắt đầu, hãy viết phương trình và tất cả các biến của nó. Phương trình, như chúng ta đã thấy ở trên, là a = Δv / Δt = (v_f - v_Tôi) / (t_f - t_Tôi). Lấy tốc độ cuối cùng trừ tốc độ ban đầu rồi chia kết quả cho khoảng thời gian. Kết quả của phép chia sẽ bằng giá trị gia tốc trung bình mà vật đã trải qua trong khoảng thời gian này.
   • Nếu tốc độ cuối cùng nhỏ hơn tốc độ ban đầu thì gia tốc sẽ có giá trị âm hoặc tốc độ giảm tốc của vật.
   • Ví dụ 1: một ô tô đua tăng tốc đều từ 18,5 m / s đến 46,1 m / s trong 2,47 giây. Tìm giá trị của gia tốc trung bình của bạn.
     • Viết phương trình: a = Δv / Δt = (v_f - v_Tôi) / (t_f - t_Tôi)
     • Gán giá trị của các biến: v_f = 46,1 m / s, v_Tôi = 18,5 m / s, t_f = 2,47 giây, t_Tôi = 0 giây.
     • Giải phương trình: Các = (46,1 - 18,5) / 2,47 = 11,17 m / s.
   • Ví dụ 2: Một người đi xe máy đi với vận tốc 22,4 m / s và sau khi hãm phanh đi được 2,55 giây. Tìm giá trị của sự chậm lại của bạn.
     • Viết phương trình: a = Δv / Δt = (v_f - v_Tôi) / (t_f - t_Tôi)
     • Gán giá trị của các biến: v_f = 0 m / s, v_Tôi = 22,4 m / s, t_f = 2,55 giây, t_Tôi = 0 giây.
     • Giải phương trình: Các = (0 - 22,4) / 2,55 = -8,78 m / s.

Phần 2/3: Tính gia tốc khi sử dụng lực tạo thành

1. 

   
   
   Hiểu định nghĩa của Định luật thứ hai của Newton. Định luật thứ hai của Newton (còn được gọi là nguyên lý cơ bản của động lực học) nói rằng một vật tăng tốc khi các lực tác dụng lên nó mất cân bằng. Gia tốc này phụ thuộc vào các lực tác dụng lên vật và khối lượng của vật. Thông qua định luật này, gia tốc có thể được tính toán khi một lực đã biết tác dụng lên một vật có khối lượng đã biết.
   • Định luật thứ hai của Newton có thể được biểu thị bằng phương trình F_{kết quả} = m x a, Ở đâu F_{kết quả} đại diện cho lực kết quả được tác dụng lên vật thể, m đại diện cho khối lượng của vật thể và Các biểu diễn gia tốc của vật.
   • Khi sử dụng phương trình này, hãy sử dụng đơn vị đo lường SI (Hệ đơn vị quốc tế). Sử dụng kilôgam (kg) cho khối lượng, newton (N) đối với lực và mét trên giây bình phương (m / s) đối với gia tốc.

2. 

   Tìm khối lượng của vật. Để biết khối lượng của vật, dùng cân (cơ học hoặc kỹ thuật số) để lấy giá trị tính bằng gam. Nếu vật thể rất lớn, bạn có thể cần tìm một số tham chiếu có thể cung cấp giá trị khối lượng của nó. Trong trường hợp vật thể lớn, khối lượng có thể được biểu thị bằng kilôgam (kg).
   • Để được sử dụng trong phương trình này, khối lượng phải được chuyển đổi sang kilôgam. Nếu giá trị khối lượng là gam, hãy chia nó cho 1000 để chuyển nó sang kilôgam.

3. 

   Tính hợp lực tác dụng lên vật. Lực tạo thành (hoặc kết quả của các lực) là lực mất cân bằng. Nếu bạn có hai lực ngược chiều tác dụng lên một vật và một lực lớn hơn lực kia, bạn sẽ có một lực tác dụng theo phương của lực lớn hơn. Gia tốc là kết quả của một lực không cân bằng tác dụng lên một vật và gây ra sự thay đổi tốc độ của vật đó cùng phương với lực kéo hoặc đẩy vật đó.
   • Ví dụ: Tưởng tượng rằng bạn và anh trai của bạn đang chơi kéo co. Bạn kéo dây sang trái với một lực 5. newtonTrong khi anh ta kéo sợi dây theo hướng ngược lại với một lực bằng 7 newton. Kết quả của các lực tác dụng lên sợi dây là 2 newton bên phải (về phía anh trai của bạn).
   • 1 newton (N) tương đương với 1 kg lần mét trên giây bình phương (kg * m / s).

4. 

   Sắp xếp lại phương trình F = ma để tính gia tốc. Bạn có thể sửa đổi công thức của luật thứ hai của Newton để có thể tìm gia tốc; đối với điều này, hãy chia hai vế của phương trình cho khối lượng và bạn sẽ đến biểu thức a = F / m. Để tính giá trị gia tốc, chia lực cho khối lượng của vật được gia tốc.
   • Lực tỷ lệ thuận với gia tốc; do đó, lực càng lớn thì gia tốc càng lớn.
   • Khối lượng tỉ lệ nghịch với gia tốc; do đó, khối lượng càng lớn thì gia tốc càng giảm.

5. 

   Áp dụng công thức để tìm gia tốc. Gia tốc bằng thương số của phép chia lực tác dụng lên vật cho khối lượng của vật. Sau khi bạn thay thế các giá trị của các biến, hãy giải phép chia đơn giản để đi đến giá trị gia tốc của đối tượng.
   • Ví dụ: một lực 10 newton tác dụng đều lên vật có khối lượng 2 kg. Tính gia tốc của vật.
   • a = F / m = 10/2 = 5 m / s

Phần 3/3: Kiểm tra kiến ​​thức của bạn

1. Gia tốc hướng. Khái niệm vật lý về gia tốc không phải lúc nào cũng tương ứng với cách nó được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. Mọi gia tốc đều có hướng: nói chung, chúng ta nói rằng nó là dương nếu nó có hướng lên hoặc để đúng và tiêu cực nếu nó hướng tới Thấp hoặc để trái. Nhìn vào bảng bên dưới và xem liệu giải pháp của bạn có hợp lý không:

2. 

   Hướng lực. Hãy nhớ rằng: một lực chỉ gây ra gia tốc theo hướng mà nó hoạt động. Một số vấn đề có thể cung cấp thông tin không liên quan để cố gắng gây nhầm lẫn cho bạn.
   • Ví dụ: một chiếc thuyền đồ chơi khối lượng 10 kg được tăng tốc với vận tốc 2 m / s theo hướng Bắc. Gió thổi về phía tây, tác dụng lực 100 newton trên đồ chơi. Tính gia tốc hướng Bắc mới của ca nô.
   • Trả lời: Vì lực của gió có phương vuông góc với phương chuyển động nên sẽ không ảnh hưởng đến chuyển động theo hướng đó. Do đó, ca nô sẽ tiếp tục tăng tốc với vận tốc 2 m / s theo hướng Bắc.

3. 

   Lực lượng kết quả. Nếu có nhiều lực tác dụng lên một vật, bạn phải kết hợp chúng để xác định lực tạo thành trước khi tính gia tốc. Đối với các câu hỏi liên quan đến hai chiều, cách giải quyết sẽ như sau:
   • Ví dụ: Ana kéo một hộp 400 kg sang bên phải với lực 150 newton. Carlos ở bên trái của hộp và đẩy nó với một lực 200 newton. Gió thổi sang trái, tác dụng lực 10. newton. Tính gia tốc của hộp.
   • Trả lời: Bài toán này sử dụng ngôn ngữ phức tạp để cố gắng gây nhầm lẫn cho người đọc. Khi vẽ sơ đồ bài toán ta thấy lực tác dụng lên hộp là 150 newton đúng, 200 newton đúng và 10 newton Qua bên trái. Nếu hướng được chấp nhận là dương là "phải", lực kết quả sẽ là 150 + 200 - 10 = 340 newton. Vậy gia tốc = F / m = 340 newton / 400 kg = 0,85 m / s.