Ako určiť zrýchlenie telesa. Vzorce pre priamočiary rovnomerne zrýchlený pohyb

Zrýchlenie- fyzikálna vektorová veličina, ktorá charakterizuje, ako rýchlo teleso (hmotný bod) mení rýchlosť svojho pohybu. Zrýchlenie je dôležitá kinematická charakteristika hmotného bodu.

Najjednoduchším typom pohybu je rovnomerný pohyb po priamke, keď je rýchlosť telesa konštantná a teleso prechádza rovnakú dráhu v ľubovoľných rovnakých časových intervaloch.

Väčšina pohybov je však nerovnomerná. V niektorých oblastiach je rýchlosť tela vyššia, v iných nižšia. Keď sa auto začne pohybovať, pohybuje sa rýchlejšie a rýchlejšie. a pri zastavení sa spomalí.

Zrýchlenie charakterizuje rýchlosť zmeny rýchlosti. Ak je napríklad zrýchlenie telesa 5 m/s 2, tak to znamená, že každú sekundu sa rýchlosť telesa mení o 5 m/s, teda 5-krát rýchlejšie ako pri zrýchlení 1 m/s 2 .

Ak sa rýchlosť telesa počas nerovnomerného pohybu mení rovnomerne za rovnaký čas, potom sa pohyb nazýva rovnomerne zrýchlené.

Jednotka zrýchlenia SI je zrýchlenie, pri ktorom sa každú sekundu mení rýchlosť telesa o 1 m/s, t.j. meter za sekundu za sekundu. Táto jednotka je označená ako 1 m/s2 a nazýva sa „meter za sekundu na druhú“.

Rovnako ako rýchlosť, zrýchlenie tela sa vyznačuje nielen číselná hodnota, ale aj smer. To znamená, že aj zrýchlenie je vektorovou veličinou. Preto je na obrázkoch znázornený ako šípka.

Ak sa rýchlosť telesa pri rovnomerne zrýchlenom priamočiarom pohybe zvyšuje, potom zrýchlenie smeruje rovnakým smerom ako rýchlosť (obr. a); ak sa rýchlosť telesa pri danom pohybe zníži, tak zrýchlenie smeruje opačným smerom (obr. b).

Priemerné a okamžité zrýchlenie

Priemerné zrýchlenie hmotného bodu za určité časové obdobie je pomer zmeny jeho rýchlosti, ku ktorému došlo počas tohto času, k trvaniu tohto intervalu:

\(\lt\vec a\gt = \dfrac (\Delta \vec v) (\Delta t) \)

Okamžité zrýchlenie hmotného bodu v určitom časovom bode je limitom jeho priemerného zrýchlenia pri \(\Delta t \to 0\) . Ak vezmeme do úvahy definíciu derivácie funkcie, okamžité zrýchlenie možno definovať ako deriváciu rýchlosti vzhľadom na čas:

\(\vec a = \dfrac (d\vec v) (dt) \)

Tangenciálne a normálne zrýchlenie

Ak rýchlosť zapíšeme ako \(\vec v = v\hat \tau \) , kde \(\hat \tau \) je jednotková jednotka dotyčnice k trajektórii pohybu, potom (v dvojrozmernej súradnici systém):

\(\vec a = \dfrac (d(v\hat \tau)) (dt) = \)

\(= \dfrac (dv) (dt) \hat \tau + \dfrac (d\hat \tau) (dt) v =\)

\(= \dfrac (dv) (dt) \hat \tau + \dfrac (d(\cos\theta\vec i + sin\theta \vec j)) (dt) v =\)

\(= \dfrac (dv) (dt) \hat \tau + (-sin\theta \dfrac (d\theta) (dt) \vec i + cos\theta \dfrac (d\theta) (dt) \vec j))v\)

\(= \dfrac (dv) (dt) \hat \tau + \dfrac (d\theta) (dt) v \hat n \),

kde \(\theta \) je uhol medzi vektorom rýchlosti a osou x; \(\hat n \) - jednotková jednotka kolmá na rýchlosť.

teda

\(\vec a = \vec a_(\tau) + \vec a_n \),

Kde \(\vec a_(\tau) = \dfrac (dv) (dt) \hat \tau \)- tangenciálne zrýchlenie, \(\vec a_n = \dfrac (d\theta) (dt) v \hat n \)- normálne zrýchlenie.

Ak vezmeme do úvahy, že vektor rýchlosti smeruje tangenciálne k trajektórii pohybu, potom \(\hat n \) je jednotková jednotka normály k trajektórii pohybu, ktorá smeruje do stredu zakrivenia trajektórie. Normálne zrýchlenie teda smeruje k stredu zakrivenia trajektórie, zatiaľ čo tangenciálne zrýchlenie je k nemu tangenciálne. Tangenciálne zrýchlenie charakterizuje rýchlosť zmeny veľkosti rýchlosti, zatiaľ čo normálne zrýchlenie charakterizuje rýchlosť zmeny jej smeru.

Pohyb pozdĺž krivočiarej trajektórie v každom časovom okamihu možno znázorniť ako rotáciu okolo stredu zakrivenia trajektórie s uhlová rýchlosť\(\omega = \dfrac v r \) , kde r je polomer zakrivenia trajektórie. V tomto prípade

\(a_(n) = \omega v = (\omega)^2 r = \dfrac (v^2) r \)

Meranie zrýchlenia

Zrýchlenie sa meria v metroch (delené) za sekundu na druhú mocninu (m/s2). Veľkosť zrýchlenia určuje, ako veľmi sa zmení rýchlosť telesa za jednotku času, ak sa neustále pohybuje s takýmto zrýchlením. Napríklad teleso pohybujúce sa so zrýchlením 1 m/s 2 mení svoju rýchlosť každú sekundu o 1 m/s.

Jednotky zrýchlenia

meter za sekundu na druhú, m/s², odvodená jednotka SI
centimeter za sekundu na druhú, cm/s², odvodená jednotka systému GHS

Javascript je vo vašom prehliadači zakázaný.
Ak chcete vykonávať výpočty, musíte povoliť ovládacie prvky ActiveX!

Rovnomerne zrýchlený pohyb- ide o pohyb so zrýchlením, ktorého vektor nemení veľkosť a smer. Príklady takéhoto pohybu: bicykel kotúľajúci sa z kopca; kameň hodený šikmo k horizontále.

Pozrime sa na posledný prípad podrobnejšie. V ktoromkoľvek bode trajektórie je kameň ovplyvnený gravitačným zrýchlením g →, ktoré sa nemení na veľkosti a smeruje vždy jedným smerom.

Pohyb telesa vrhaného pod uhlom k horizontále možno znázorniť ako súčet pohybov vzhľadom na vertikálnu a horizontálnu os.

Pozdĺž osi X je pohyb rovnomerný a priamočiary a pozdĺž osi Y je rovnomerne zrýchlený a priamočiary. Budeme uvažovať projekcie vektorov rýchlosti a zrýchlenia na osi.

Vzorec pre rýchlosť pri rovnomerne zrýchlenom pohybe:

Tu v 0 je počiatočná rýchlosť telesa, a = c o n s t je zrýchlenie.

Ukážme na grafe, že pri rovnomerne zrýchlenom pohybe má závislosť v (t) tvar priamky.

Zrýchlenie môže byť určené sklonom grafu rýchlosti. Na obrázku vyššie je modul zrýchlenia rovný pomeru strán trojuholníka ABC.

a = v - v 0 t = B C A C

Čím väčší je uhol β, tým väčší je sklon (strmosť) grafu vzhľadom na časovú os. V súlade s tým, čím väčšie je zrýchlenie tela.

Pre prvý graf: v 0 = - 2 m s; a = 0,5 ms2.

Pre druhý graf: v 0 = 3 m s; a = -13 ms2.

Pomocou tohto grafu môžete vypočítať aj posun telesa za čas t. Ako to spraviť?

Zvýraznime na grafe malý časový úsek ∆ t. Budeme predpokladať, že je taký malý, že pohyb za čas ∆t možno považovať za rovnomerný pohyb s rýchlosťou rovnajúcou sa rýchlosti telesa v strede intervalu ∆t. Potom sa posun ∆ s počas času ∆ t bude rovnať ∆ s = v ∆ t.

Rozdeľme celý čas t na infinitezimálne intervaly ∆ t. Posun s počas času t sa rovná ploche lichobežníka O D E F .

s = O D + E F2 O F = v 0 + v 2 t = 2 v 0 + (v - v 0) 2 t.

Vieme, že v - v 0 = a t, takže konečný vzorec pre pohyb telesa bude mať tvar:

s = v 0 t + at 2 2

Aby ste našli súradnicu tela v danom čase, musíte k počiatočnej súradnici tela pridať posunutie. Zmena súradníc pri rovnomerne zrýchlenom pohybe vyjadruje zákon rovnomerne zrýchleného pohybu.

Zákon rovnomerne zrýchleného pohybu

y = yo + vot + at22.

Ďalším bežným problémom, ktorý vzniká pri analýze rovnomerne zrýchleného pohybu, je nájdenie posunutia pre dané hodnoty počiatočnej a konečnej rýchlosti a zrýchlenia.

Vylúčením t z vyššie napísaných rovníc a ich riešením dostaneme:

s = v 2 - v 0 2 2 a.

Pomocou známej počiatočnej rýchlosti, zrýchlenia a posunutia možno nájsť konečnú rýchlosť telesa:

v = v 0 2 + 2 as.

Pre v 0 = 0 s = v 2 2 a a v = 2 a s

Dôležité!

Veličiny v, v 0, a, y 0, s zahrnuté vo výrazoch sú algebraické veličiny. V závislosti od charakteru pohybu a smeru súradnicových osí v podmienkach konkrétnej úlohy môžu nadobúdať kladné aj záporné hodnoty.

Ak si všimnete chybu v texte, zvýraznite ju a stlačte Ctrl+Enter

Ako sa zmenia údaje na rýchlomere pri rozbehu a pri brzdení auta?
Ktoré fyzikálne množstvo charakterizuje zmenu rýchlosti?

Keď sa telesá pohybujú, ich rýchlosti sa zvyčajne menia buď vo veľkosti alebo v smere, alebo súčasne vo veľkosti aj v smere.

Rýchlosť kĺzania puku po ľade sa časom znižuje, až sa úplne zastaví. Ak zdvihnete kameň a uvoľníte prsty, potom ako kameň padá, jeho rýchlosť sa postupne zvyšuje. Rýchlosť ktoréhokoľvek bodu na kružnici brúsneho kotúča sa pri konštantnom počte otáčok za jednotku času mení iba v smere, pričom veľkosť zostáva konštantná (obrázok 1.26). Ak hodíte kameň pod uhlom k horizontu, jeho rýchlosť sa zmení v rozsahu aj smere.

Zmena rýchlosti tela môže nastať buď veľmi rýchlo (pohyb strely v hlavni pri výstrele z pušky), alebo relatívne pomaly (pohyb vlaku pri odchode).

Fyzikálna veličina charakterizujúca rýchlosť zmeny rýchlosti sa nazýva zrýchlenie.

Uvažujme o prípade krivočiareho a nerovnomerného pohybu bodu. V tomto prípade sa jeho rýchlosť v priebehu času mení tak vo veľkosti, ako aj v smere. Nech bod v určitom časovom okamihu t zaujme polohu M a má rýchlosť (obr. 1.27). Po čase Δt bod zaujme polohu M1 a bude mať rýchlosť 1. Zmena rýchlosti v čase Δt 1 sa rovná Δ 1 = 1 - . Odčítanie vektora je možné vykonať pridaním 1 vektora (-) k vektoru:

A 1 = 1 - = 1 + (-).

Podľa pravidla sčítania vektorov vektor zmeny rýchlosti Δ 1 smeruje od začiatku vektora 1 ku koncu vektora (-), ako je znázornené na obrázku 1.28.

Delením vektora Δ 1 časovým intervalom Δt 1 dostaneme vektor smerovaný rovnako ako vektor zmeny rýchlosti Δ 1 . Tento vektor sa nazýva priemerné zrýchlenie bodu za časové obdobie Δt 1. Označením ср1 píšeme:

Analogicky s definíciou okamžitej rýchlosti definujeme okamžité zrýchlenie. Aby sme to dosiahli, teraz nájdeme priemerné zrýchlenia bodu počas stále menších časových úsekov:

S klesajúcim časovým úsekom Δt sa veľkosť vektora Δ zmenšuje a mení smer (obr. 1.29). V súlade s tým sa priemerné zrýchlenia tiež menia vo veľkosti a smere. Ale keďže časový interval Δt má tendenciu k nule, pomer zmeny rýchlosti k zmene času smeruje k určitému vektoru ako svojej limitnej hodnote. V mechanike sa táto veličina nazýva zrýchlenie bodu v danom časovom okamihu alebo jednoducho zrýchlenie a označuje sa .

Zrýchlenie bodu je hranica pomeru zmeny rýchlosti Δ k časovému úseku Δt, počas ktorého k tejto zmene došlo, pretože Δt má tendenciu k nule.

Zrýchlenie je nasmerované rovnakým spôsobom, ako je smerovaný vektor zmeny rýchlosti Δ, pretože časový interval Δt smeruje k nule. Na rozdiel od smeru rýchlosti nemožno smer vektora zrýchlenia určiť na základe znalosti trajektórie bodu a smeru pohybu bodu po trajektórii. V budúcnosti na jednoduché príklady uvidíme, ako môžeme určiť smer zrýchlenia bodu pri priamočiarom a krivočiarom pohybe.

Vo všeobecnom prípade je zrýchlenie smerované pod uhlom k vektoru rýchlosti (obr. 1.30). Celkové zrýchlenie charakterizuje zmenu rýchlosti v rozsahu aj v smere. Často sa celkové zrýchlenie považuje za rovné vektorovému súčtu dvoch zrýchlení - tangenciálneho (k) a dostredivého (cs). Tangenciálne zrýchlenie k charakterizuje zmenu rýchlosti vo veľkosti a smeruje tangenciálne k trajektórii pohybu. Dostredivé zrýchlenie cs charakterizuje zmenu rýchlosti v smere a kolmo na dotyčnicu, t.j. smerujúcu k stredu zakrivenia trajektórie v danom bode. V budúcnosti budeme uvažovať o dvoch špeciálnych prípadoch: bod sa pohybuje po priamke a rýchlosť sa mení iba v absolútnej hodnote; bod sa pohybuje rovnomerne po kružnici a rýchlosť sa mení iba v smere.

Jednotka zrýchlenia.

Pohyb bodu môže nastať s premenlivým aj konštantným zrýchlením. Ak je zrýchlenie bodu konštantné, potom pomer zmeny rýchlosti k časovému úseku, počas ktorého k tejto zmene došlo, bude rovnaký pre akýkoľvek časový interval. Preto, keď Δt označíme nejaký ľubovoľný časový úsek a Δ zmenu rýchlosti za toto obdobie, môžeme napísať:

Keďže časový úsek Δt je kladná veličina, z tohto vzorca vyplýva, že ak sa zrýchlenie bodu v čase nemení, potom smeruje rovnako ako vektor zmeny rýchlosti. Ak je teda zrýchlenie konštantné, možno ho interpretovať ako zmenu rýchlosti za jednotku času. To vám umožňuje nastaviť jednotky modulu zrýchlenia a jeho projekcie.

Napíšme výraz pre akceleračný modul:

Z toho vyplýva, že:
akceleračný modul je číselne rovný jednej, ak sa modul vektora zmeny rýchlosti zmení o jednu za jednotku času.
Ak sa čas meria v sekundách a rýchlosť sa meria v metroch za sekundu, potom jednotka zrýchlenia je m/s 2 (meter za sekundu na druhú).

Posun (v kinematike) je zmena umiestnenia fyzického tela v priestore vzhľadom na zvolený referenčný systém. Vektor, ktorý charakterizuje túto zmenu, sa nazýva aj posun. Má vlastnosť aditívnosti.

Rýchlosť (často označovaná z anglického velocity alebo francúzskeho vitesse) je vektorová fyzikálna veličina, ktorá charakterizuje rýchlosť a smer pohybu hmotného bodu v priestore vzhľadom na zvolený referenčný systém (napríklad uhlová rýchlosť).

Zrýchlenie (zvyčajne označované v teoretickej mechanike) je derivácia rýchlosti vzhľadom na čas, vektorová veličina ukazujúca, ako veľmi sa mení vektor rýchlosti bodu (telesa) pri jeho pohybe za jednotku času (t.j. zrýchlenie zohľadňuje nielen zmenu vo veľkosti rýchlosti, ale aj jej smerov).

Tangenciálne (tangenciálne) zrýchlenie– je to zložka vektora zrýchlenia smerujúca pozdĺž dotyčnice k trajektórii v danom bode trajektórie pohybu. Tangenciálne zrýchlenie charakterizuje zmenu rýchlostného modulu počas krivočiareho pohybu.

Ryža. 1.10. Tangenciálne zrýchlenie.

Smer vektora tangenciálneho zrýchlenia τ (pozri obr. 1.10) sa zhoduje so smerom lineárnej rýchlosti alebo je mu opačný. To znamená, že vektor tangenciálneho zrýchlenia leží na rovnakej osi s tangenciálnou kružnicou, ktorá je trajektóriou telesa.

Normálne zrýchlenie

Normálne zrýchlenie je zložka vektora zrýchlenia smerujúca pozdĺž normály k trajektórii pohybu v danom bode trajektórie telesa. To znamená, že normálový vektor zrýchlenia je kolmý na lineárnu rýchlosť pohybu (pozri obr. 1.10). Normálne zrýchlenie charakterizuje zmenu rýchlosti v smere a označuje sa písmenom n. Vektor normálne zrýchlenie smerované pozdĺž polomeru zakrivenia trajektórie.

Plné zrýchlenie

Plné zrýchlenie pri krivočiarom pohybe pozostáva z tangenciálneho a normálového zrýchlenia podľa pravidla sčítania vektora a je určený vzorcom:

(podľa Pytagorovej vety pre obdĺžnikový obdĺžnik).

Smer celkového zrýchlenia je tiež určený pravidlom sčítania vektora:

sila. Hmotnosť. Newtonove zákony.

Sila je vektorová fyzikálna veličina, ktorá je mierou intenzity vplyvu iných telies, ale aj polí na dané teleso. Sila pôsobiaca na masívne teleso spôsobuje zmenu jeho rýchlosti alebo vznik deformácií v ňom.

Hmotnosť (z gréckeho μάζα) je skalárna fyzikálna veličina, jedna z najdôležitejších veličín vo fyzike. Spočiatku (XVII-XIX storočia) charakterizoval „množstvo hmoty“ vo fyzickom objekte, od ktorého podľa vtedajších predstáv závisela schopnosť objektu odolávať aplikovanej sile (zotrvačnosť), ako aj gravitačné vlastnosti - hmotnosť. Úzko súvisí s pojmami „energia“ a „hybnosť“ (podľa moderné nápady- hmotnosť je ekvivalentná pokojovej energii).

Newtonov prvý zákon

Existujú také referenčné systémy, nazývané inerciálne, voči ktorým materiál ukazuje v neprítomnosti vonkajšie vplyvy udržuje veľkosť a smer svojej rýchlosti neobmedzene dlho.

Druhý Newtonov zákon

V inerciálnej referenčnej sústave je zrýchlenie, ktoré dostane hmotný bod, priamo úmerné výslednici všetkých síl, ktoré naň pôsobia, a nepriamo úmerné jeho hmotnosti.

Tretí Newtonov zákon

Hmotné body na seba pôsobia v pároch silami rovnakej povahy, smerujúcimi pozdĺž priamky spájajúcej tieto body, rovnakej veľkosti a opačného smeru:

Pulz. Zákon zachovania hybnosti. Elastické a neelastické vplyvy.

Impulz (Quantity of motion) je vektorová fyzikálna veličina, ktorá charakterizuje mieru mechanického pohybu telesa. V klasickej mechanike sa hybnosť telesa rovná súčinu hmotnosti m tohto telesa a jeho rýchlosti v, smer hybnosti sa zhoduje so smerom vektora rýchlosti:

Zákon zachovania hybnosti (Zákon zachovania hybnosti) hovorí, že vektorový súčet hybnosti všetkých telies (alebo častíc) uzavretého systému je konštantná hodnota.

V klasickej mechanike sa zákon zachovania hybnosti zvyčajne odvodzuje ako dôsledok Newtonových zákonov. Z Newtonových zákonov možno ukázať, že pri pohybe v prázdnom priestore sa hybnosť zachováva v čase a za prítomnosti interakcie je rýchlosť jej zmeny určená súčtom aplikovaných síl.

Ako každý zo základných zákonov zachovania, aj zákon zachovania hybnosti opisuje jednu zo základných symetrií – homogenitu priestoru.

Absolútne nepružný dopad Nazývajú to nárazová interakcia, pri ktorej sa telá navzájom spájajú (zlepujú) a pohybujú sa ďalej ako jedno telo.

Pri úplne nepružnej kolízii sa mechanická energia nešetrí. Čiastočne alebo úplne sa mení na vnútornú energiu telies (ohrievanie).

Absolútne elastický náraz nazývaná zrážka, pri ktorej sa zachováva mechanická energia sústavy telies.

V mnohých prípadoch sa zrážky atómov, molekúl a elementárnych častíc riadia zákonmi absolútne elastického nárazu.

Pri absolútne elastickom náraze je spolu so zákonom zachovania hybnosti splnený zákon zachovania mechanickej energie.

4. Druhy mechanickej energie. Job. Moc. Zákon zachovania energie.

V mechanike existujú dva druhy energie: kinetická a potenciálna.

Kinetická energia je mechanická energia akéhokoľvek voľne sa pohybujúceho telesa a meria sa prácou, ktorú by telo mohlo vykonať, keď sa spomalí až do úplného zastavenia.

Kinetická energia translačne sa pohybujúceho telesa sa teda rovná polovici súčinu hmotnosti tohto telesa druhej mocniny jeho rýchlosti:

Potenciálna energia je mechanická energia systému telies, určená ich vzájomnou polohou a povahou interakčných síl medzi nimi. Číselne sa potenciálna energia systému v danej polohe rovná práci, ktorú vykonajú sily pôsobiace na systém pri pohybe systému z tejto polohy do polohy, kde sa potenciálna energia konvenčne považuje za nulovú (E n = 0). Pojem „potenciálna energia“ sa vzťahuje len na konzervatívne systémy, t.j. sústavy, v ktorých práca pôsobiacich síl závisí len od počiatočných a konečných polôh sústavy.

Takže pre zaťaženie s hmotnosťou P zdvihnuté do výšky h sa potenciálna energia bude rovnať E n = Ph (E n = 0 pri h = 0); pre zaťaženie pripevnené k pružine E n = kΔl 2 / 2, kde Δl je predĺženie (stlačenie) pružiny, k je jej koeficient tuhosti (E n = 0 pri l = 0); pre dve častice s hmotnosťou m 1 a m 2, priťahované podľa zákona univerzálnej gravitácie, , kde γ je gravitačná konštanta, r je vzdialenosť medzi časticami (E n = 0 pri r → ∞).

Pojem „práca“ v mechanike má dva významy: práca ako proces, pri ktorom sila pohybuje telesom pôsobiacim v inom uhle ako 90°; práca je fyzikálna veličina rovnajúca sa súčinu sily, posunutia a kosínusu uhla medzi smerom sily a posunutím:

Práca je nulová, keď sa teleso pohybuje zotrvačnosťou (F = 0), keď nie je žiadny pohyb (s = 0) alebo keď je uhol medzi pohybom a silou 90° (cos a = 0). Jednotkou práce v SI je joule (J).

1 joule je práca vykonaná silou 1 N, keď sa teleso pohne o 1 m pozdĺž pôsobiska sily. Na určenie rýchlosti práce sa zavedie hodnota „výkon“.

Výkon je fyzikálna veličina rovnajúca sa pomeru práce vykonanej za určité časové obdobie k tomuto časovému úseku.

Priemerný výkon za určité časové obdobie sa rozlišuje:

a okamžitý výkon v danom čase:

Keďže práca je mierou zmeny energie, výkon možno definovať aj ako rýchlosť zmeny energie systému.

Jednotkou SI výkonu je watt, ktorý sa rovná jednému joulu vydelenému sekundou.

Zákon zachovania energie je základný prírodný zákon stanovený empiricky, ktorý hovorí, že pre izolovaný fyzikálny systém možno zaviesť skalárnu fyzikálnu veličinu, ktorá je funkciou parametrov systému a nazýva sa energia, ktorá sa zachováva nad čas. Keďže zákon zachovania energie neplatí pre konkrétne veličiny a javy, ale odráža všeobecný vzorec, ktorý platí všade a vždy, nemožno ho nazvať zákonom, ale princípom zachovania energie.

Telo bolo konštantné a telo sa pohybovalo po rovnakých dráhach počas rovnakých časových období.

Väčšinu pohybov však nemožno považovať za jednotnú. V niektorých oblastiach tela môže byť rýchlosť nižšia, v iných vyššia. Napríklad vlak vychádzajúci zo stanice sa začne pohybovať rýchlejšie a rýchlejšie. Keď sa blíži k stanici, naopak spomaľuje.

Urobme experiment. Nainštalujte si na vozík kvapkadlo, z ktorého v pravidelných intervaloch padajú kvapky farebnej tekutiny. Položme tento vozík na naklonenú dosku a uvoľníme ho. Uvidíme, že vzdialenosť medzi stopami zanechanými kvapkami sa bude zväčšovať a zväčšovať, keď sa vozík pohybuje smerom nadol (obr. 3). To znamená, že vozík prejde nerovnaké vzdialenosti v rovnakých časových úsekoch. Rýchlosť vozíka sa zvyšuje. Navyše, ako je možné dokázať, za rovnaké časové obdobia sa rýchlosť vozíka posúvajúceho sa po naklonenej doske zvyšuje stále o rovnakú hodnotu.

Ak sa rýchlosť telesa počas nerovnomerného pohybu mení rovnomerne za rovnaký čas, potom sa pohyb nazýva rovnomerne zrýchlené.

Takže. experimenty napríklad preukázali, že rýchlosť akéhokoľvek voľne padajúceho telesa (pri absencii odporu vzduchu) sa každú sekundu zvyšuje približne o 9,8 m/s, t.j. ak bolo telo najprv v pokoji, potom sekundu po začiatku pádu bude mať rýchlosť 9,8 m / s, po ďalšej sekunde - 19,6 m / s, po ďalšej sekunde - 29,4 m / s atď.

Nazýva sa fyzikálna veličina, ktorá ukazuje, ako veľmi sa mení rýchlosť telesa za každú sekundu rovnomerne zrýchleného pohybu zrýchlenie.
a je zrýchlenie.

Zrýchlenie charakterizuje rýchlosť zmeny rýchlosti. Ak je napríklad zrýchlenie telesa 10 m/s 2, znamená to, že každú sekundu sa rýchlosť telesa mení o 10 m/s, teda 10-krát rýchlejšie ako pri zrýchlení 1 m/s 2 .

Príklady zrýchlení, s ktorými sa stretávame v našich životoch, nájdete v tabuľke 1.

Ako vypočítame zrýchlenie, s ktorým sa telesá začnú pohybovať?

Nech je napríklad známe, že rýchlosť električky odchádzajúcej zo stanice sa za 2 s zvýši o 1,2 m/s.. Potom, aby sme zistili, o koľko sa zvýši za 1 s, musíme vydeliť 1,2 m/ s o 2 s. Získame 0,6 m/s2. Toto je zrýchlenie vlaku.

takže, na zistenie zrýchlenia telesa začínajúceho rovnomerne zrýchleným pohybom je potrebné vydeliť rýchlosť získanú telesom časom, za ktorý túto rýchlosť dosiahlo:

Označme všetky množstvá zahrnuté v tomto výraze, s latinskými písmenami:
a - zrýchlenie; V- získaná rýchlosť; t - čas

Potom vzorec na určenie zrýchlenia možno napísať takto:

Tento vzorec platí pre rovnomerne zrýchlený pohyb zo stavu mier, teda keď je počiatočná rýchlosť telesa nulová. Počiatočná rýchlosť tela je označená V 0 - Vzorec (2.1) teda platí len za podmienky, že V 0 = 0.

Ak nie je počiatočná, ale konečná rýchlosť nulová (čo je jednoducho označené písmenom V), potom má vzorec zrýchlenia tvar:

V tejto forme sa vzorec zrýchlenia používa v prípadoch, keď sa teleso s určitou rýchlosťou V 0 začne pohybovať čoraz pomalšie, až sa nakoniec zastaví ( v= 0). Podľa tohto vzorca budeme napríklad počítať zrýchlenie pri brzdení áut a iné Vozidlo. Časom t budeme rozumieť dobe brzdenia.

Rovnako ako rýchlosť, aj zrýchlenie telesa je charakterizované nielen jeho číselnou hodnotou, ale aj smerom. To znamená, že zrýchlenie je tiež vektor veľkosť. Preto je na obrázkoch znázornený ako šípka.

Ak sa rýchlosť telesa pri rovnomerne zrýchlenom priamočiarom pohybe zvyšuje, potom zrýchlenie smeruje rovnakým smerom ako rýchlosť (obr. 4, a); ak sa rýchlosť tela pri danom pohybe zníži, potom zrýchlenie smeruje opačným smerom (obr. 4, b).

Pri rovnomernom priamočiarom pohybe sa rýchlosť telesa nemení. Preto počas takéhoto pohybu nedochádza k zrýchleniu (a = 0) a nemôže byť znázornené na obrázkoch.

1. Aký druh pohybu sa nazýva rovnomerne zrýchlený? 2. Čo je zrýchlenie? 3. Čo charakterizuje zrýchlenie? 4. V akých prípadoch sa zrýchlenie rovná nule? 5. Aký vzorec sa používa na zistenie zrýchlenia telesa pri rovnomerne zrýchlenom pohybe z pokoja? 6. Aký vzorec sa používa na zistenie zrýchlenia telesa, keď rýchlosť pohybu klesne na nulu? 7. Aký je smer zrýchlenia pri rovnomerne zrýchlenom priamočiarom pohybe?

Experimentálna úloha . Pomocou pravítka ako naklonenej roviny položte mincu na jej horný okraj a uvoľnite ju. Pohne sa minca? Ak áno, ako - rovnomerne alebo rovnomerne zrýchlené? Ako to závisí od uhla pravítka?

S.V. Gromov, N.A. Rodina, Fyzika 8. ročník

Zaslané čitateľmi z internetových stránok

Úlohy a odpovede z fyziky podľa ročníka, odpovede na testy z fyziky, plánovanie hodín fyziky pre 8. ročník, najväčšia knižnica online esejí, domáce úlohy a práce

Obsah lekcie poznámky k lekcii podporná rámcová lekcia prezentácia akceleračné metódy interaktívne technológie Prax úlohy a cvičenia autotest workshopy, školenia, prípady, questy domáce úlohy diskusia otázky rečnícke otázky študentov Ilustrácie audio, videoklipy a multimédiá fotografie, obrázky, grafika, tabuľky, diagramy, humor, anekdoty, vtipy, komiksy, podobenstvá, výroky, krížovky, citáty Doplnky abstraktyčlánky triky pre zvedavcov jasličky učebnice základný a doplnkový slovník pojmov iné Zdokonaľovanie učebníc a vyučovacích hodínoprava chýb v učebnici aktualizácia fragmentu v učebnici, prvky inovácie v lekcii, nahradenie zastaraných vedomostí novými Len pre učiteľov perfektné lekcie kalendárny plán na rok usmernenia diskusné programy Integrované lekcie