Formules voor negatieve versnelling, berekening en opgeloste oefeningen

3354
Anthony Golden

De negatieve versnelling Het ontstaat wanneer de verandering of variatie van de snelheid gedurende een bepaalde periode een negatief teken heeft. Observeer de hond in de afbeelding die zich op het strand vermaakt. Het zand vertraagt ​​zijn beweging, wat betekent dat er een versnelling is die tegengesteld is aan de snelheid die hij draagt.

Deze versnelling kan als negatief worden beschouwd, in tegenstelling tot snelheid, die als positief wordt vermeld. Hoewel een negatieve acceleratie niet altijd een snelheidsvermindering veroorzaakt.

De hond remt met plezier in het zand. Een remversnelling kan worden beschouwd als een negatieve versnelling. Bron: Pixabay.

Bij een eendimensionale beweging wordt de voortbewegingsrichting over het algemeen als positief beschouwd, dat wil zeggen de richting van de snelheid. Dit is wat eerder is overwogen: bij de hond in de figuur is de positieve richting degene die van de staart naar het hoofd gaat.

Voordat hij zijn poten in het zand liet zakken, kwam de hond met enige snelheid v vooruit, dat is positief. Dan verlaagt het zand zijn snelheid totdat het stopt, dat wil zeggen de eindsnelheid nul.

Stel dat dit alles in een bepaalde tijd is gebeurd Δt. De versnelling gedurende deze tijd wordt als volgt berekend:

a = (0 - v) ÷ Δt

In de bovenstaande vergelijking v> 0, Δt> 0 dan a < 0, es decir aceleración negativa (naar < 0​Omdat de richting van de snelheid aan het begin als positief werd beschouwd, betekent negatieve versnelling dat de versnelling van de snelheid af wijst. Daarom wordt geconcludeerd dat:

Telkens wanneer de versnelling van een bewegend lichaam in de tegenovergestelde richting van de snelheid wijst, remt of vertraagt ​​het lichaam.

Daarom kunnen we vaststellen dat:

  • Wanneer snelheid en versnelling hetzelfde teken hebben, ongeacht welk teken, neemt de snelheid toe. In dit geval wordt de snelheid positiever of negatiever, afhankelijk van het geval..
  • Wanneer snelheid en versnelling tegengestelde tekens hebben, neemt de snelheid af.

Artikel index

  • 1 Formules voor het berekenen van versnelling
    • 1.1 -Voorbeeld 1
    • 1.2 -Voorbeeld 2
    • 1.3 -Voorbeeld 3-Het verticaal overgeven
  • 2 referenties

Formules voor het berekenen van versnelling

Ongeacht het teken, de gemiddelde versnelling naarm tussen de momenten t Y t '  wordt berekend met behulp van de volgende formule:

De gemiddelde versnelling geeft globale informatie over hoe de snelheid is veranderd in het beschouwde tijdsinterval. Aan de andere kant biedt de onmiddellijke versnelling het detail van hoe de snelheid op elk moment verandert. Dus voor een bepaald moment t wordt de versnelling berekend met de volgende formule:

-voorbeeld 1

Op het eerste moment t = 0,2 s heeft een object een snelheid van 3 m / s. Later, op het tijdstip t '= 0,4 s, heeft hij een snelheid van 1 m / s. Bereken de gemiddelde versnelling tussen de tijden t en t 'en interpreteer het resultaat.

Antwoord

-Voorbeeld 2

Op het eerste moment t = 0,6 s heeft een object een snelheid van -1 m / s. Later, op het tijdstip t '= 0,8 s, heeft hij een snelheid van -3 m / s. Bereken de gemiddelde versnelling tussen de tijden t en t '. Interpreteer het resultaat.

Antwoord

Concluderend, aan het einde van het tijdsinterval werd de snelheid zelfs nog negatiever (-3m / s).

Betekent dit dat de mobiel zijn beweging vertraagt? Nee. Het minteken in de snelheid betekent alleen dat het achteruit en sneller gaat, aangezien gaan met -3 m / s sneller gaat dan met -1m / s, de snelheid die aan het begin was.

De snelheid, de modulus van de snelheid, is toegenomen ondanks een negatieve versnelling. Ik bedoel, dit object versnelde. Daarom concluderen we:

Zolang de versnelling van een bewegend lichaam in een richting evenwijdig aan de snelheid wijst, versnelt het lichaam.

-Voorbeeld 3 - De verticale worp

Beschouw het volgende voorbeeld: een object heeft een momentane snelheid die wordt gegeven door de volgende uitdrukking, met alle eenheden in het internationale systeem:

v (t) = 5 - 10t

Vind de snelheid en versnelling voor tijden 0s, 0.5s en 1.0s. Geef in elk geval aan of het object versnelt of vertraagt.

Antwoord

De snelheid op elk van de aangegeven momenten wordt gevonden door t direct in de vergelijking te substitueren. Versnelling wordt gevonden door de gegeven uitdrukking af te leiden als een functie van de tijd en vervolgens het resultaat op elk van de gegeven tijdstippen te evalueren.

De resultaten zijn de volgende:

De versnelling is constant en negatief voor alle bewegingen. Nu is het mogelijk om te beschrijven wat er met de mobiele telefoon is gebeurd terwijl deze beweegt.

Op tijdstip t = 0 s vertraagde de mobiele telefoon. Dit volgt onmiddellijk omdat de snelheid positief is en de versnelling negatief..

Op het moment t = 0,5 s stopte de gsm, tenminste even stil. Het is niet onmogelijk voor een gsm om te stoppen, zelfs niet wanneer deze wordt versneld. Het meest voelbare voorbeeld is het verticale overgeven.

Afgestudeerden pitchen verticaal naar hun pet. Bron: Pexels.

Wanneer een mobiel verticaal naar boven wordt geprojecteerd, weet hij een maximale hoogte te bereiken. Als de positieve richting in die zin wordt gekozen, wat bijna altijd wordt gedaan, gedurende de tijd die nodig is om dat maximale punt te bereiken, zal de mobiel een positieve snelheid hebben.

Maar de zwaartekracht is de hele tijd aanwezig geweest. En het is altijd verticaal naar beneden gericht, ongeacht of het object naar boven of naar beneden gaat. Ze slaagt er natuurlijk in om de gsm geleidelijk te laten vertragen tot hij even stilstaat.

Onmiddellijk keert de mobiel het gevoel van zijn snelheid om en gaat terug naar de grond. In dit geval is de snelheid negatief omdat deze ook naar de grond wijst. Daarom zorgt de zwaartekracht ervoor dat de snelheid steeds meer toeneemt.

De waarde van de versnelling van de zwaartekracht wordt geschat op 9,8 m / stwee, die voor rekendoeleinden wordt afgerond op 10 m / stwee. Het object in het voorbeeld is mogelijk naar boven geslingerd met een beginsnelheid van 5 m / s..

Ten slotte is op t = 1,0 s de snelheid van de mobiel negatief. Als het een verticale worp naar boven is, zonder wrijving, betekent dit dat het weer door het startpunt gaat, maar deze keer gaat het naar beneden in plaats van naar boven..

Kortom, een negatieve versnelling betekent niet noodzakelijk dat de mobiel langzamer gaat werken. Integendeel, de mobiel zou steeds sneller kunnen gaan. Het gaat erom op te letten of de tekenen van snelheid en versnelling hetzelfde zijn of niet..

Referenties

  1. Walker, J. 2010. Fysica. Vierde druk. Addison Wesley. 26-30.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.