Ubrzanje tijela s jednoliko ubrzanim kretanjem: definicija. Ubrzanje. Formula za određivanje ubrzanja

Pokret je jedno od glavnih svojstava svijeta u kojem živimo. Iz fizike je poznato da se sva tijela i čestice koje ih čine neprestano kreću kroz prostor čak i pri apsolutnoj nultoj temperaturi. U ovom ćemo članku razmotriti definiciju ubrzanja kao važne kinematičke karakteristike mehaničkog gibanja u fizici.

O kojoj veličini govorimo?

Prema definiciji, ubrzanje je količina koja omogućuje kvantitativno opisivanje procesa promjene brzine s vremenom. Matematički se ubrzanje izračunava na sljedeći način:

a¯ = dv¯/dt.

Ova formula za određivanje ubrzanja opisuje ono što je poznato kao trenutna magnituda¯. Da bi se izračunalo prosječno ubrzanje, treba uzeti omjer razlike u brzini i dužeg vremenskog razdoblja.

Vrijednost a¯ je vektor. Ako je brzina usmjerena duž tangente na razmatranu putanju kretanja tijela, tada se ubrzanje može usmjeriti na potpuno proizvoljan način. To ni na koji način nije povezano s putanjom kretanja i s vektorom oceana¯. Ipak, obje imenovane karakteristike kretanja ovise o ubrzanju. To se događa jer je u konačnici vektor ubrzanja taj koji određuje putanju i brzinu tijela.

Da biste razumjeli kamo je usmjereno ubrzanje u vezi s oceanom¯, treba napisati drugi Njutnov zakon. U općepoznatom obliku izgleda ovako:

F¯ = m*a¯.

Jednakost kaže da su dva vektora (TV¯ i a¯)su međusobno povezani putem numeričke konstante (NASA). Iz svojstva vektora poznato je da množenje s pozitivnim brojem ne mijenja smjer vektora. Drugim riječima, ubrzanje je uvijek usmjereno prema djelovanju ukupne sile od strane NASA-e¯ na tijelu.

Razmatrana vrijednost mjeri se u metrima u kvadratnoj sekundi. Na primjer, sila gravitacije Zemlje u blizini njezine površine govori tijelima ubrzanje od 9,81 m / s², odnosno, brzina tijela koje slobodno pada u bezzračnom prostoru povećava se za 9,81 m/s za svaku sekundu.

Pojam jednoliko ubrzanog kretanja

Gore je napisana formula za određivanje ubrzanja u općem slučaju. Međutim, u praksi je često potrebno riješiti probleme takozvanog jednoliko ubrzanog kretanja. Pod njim se podrazumijeva takvo kretanje tijela, u kojem njihova tangencijalna komponenta ubrzanja je konstanta. Naglašavamo važnost postojanosti tangencijalne, a ne normalne komponente ubrzanja.

Ukupno ubrzanje tijela u procesu zakrivljenog gibanja može se predstaviti kao dvije komponente. Tangencijalna komponenta opisuje promjenu modula brzine. Normalna komponenta je uvijek usmjerena okomito na putanju. Ne mijenja modul brzine, ali mijenja svoj vektor.

U nastavku ćemo detaljnije otkriti pitanje o komponentama ubrzanja.

Kretanje je jednako ubrzano u ravnoj liniji

Budući da se vektor brzine ne mijenja kada se kreće u ravnoj liniji tijela, tada je normalno ubrzanje nula. To znači da je ukupno ubrzanje formirano isključivo tangencijalnom komponentom. Određivanje ubrzanja s jednoliko ubrzanim kretanjem provodi se prema sljedećim formulama:

a = (v - v₀)/t;

a = 2*S/t²;

a = 2*(S-v₀*t)/t².

Ove tri jednadžbe su Osnovni izrazi kinematike. Ovdje v₀ - brzina koju je tijelo imalo prije pojave ubrzanja. Zove se početna. Magnitude of the Carpenter je put koji je tijelo prešlo ravnom putanjom tijekom vremena od strane Carpenter.

Bez obzira na vremensku vrijednost koju zamijenimo s bilo kojom od ovih jednadžbi, uvijek ćemo dobiti isto ubrzanje s obzirom na to da se ono ne mijenja u procesu dotične vrste kretanja.

Ubrzana rotacija

Kretanje po krugu s ubrzanjem prilično je uobičajena vrsta kretanja u tehnologiji. Da biste to razumjeli, dovoljno je prisjetiti se rotacije osovina, diskova, kotača, ležajeva. Da bi se odredilo ubrzanje tijela s jednoliko ubrzanim kretanjem po krugu, često se koriste ne linearne vrijednosti, već kutne vrijednosti. Kutno ubrzanje, na primjer, definirano je kako slijedi:

α = dω/dt.

Magnituda je izražena u radijanima za svaku sekundu na kvadrat. Ovo ubrzanje s tangencijalnom komponentom magnitude, povezano je ovako:

α = a_t/r.

Budući da je televizor konstantan pri jednoliko ubrzanoj rotaciji, tada tangencijalno ubrzanje a_t izravno proporcionalno povećava se s povećanjem radijusa rotacije.

Ako je AIP=0, tada postoji samo normalno ubrzanje koje nije nula u rotaciji. Ipak, taj se pokret naziva jednako izmjeničnom ili jednoličnom rotacijom, a ne jednoliko ubrzanom.