Omvang van de versnelling: 5 feiten die u moet weten

Versnelling is de snelheid waarmee snelheid veranderingen. Omdat snelheid een vectorgrootheid is, is versnelling ook een vectorgrootheid. Als gevolg hiervan vereist het zowel grootte als richting. Dus we gaan kijken hoe we de grootte van de versnelling in dit artikel kunnen vinden.

We gebruiken formules en relaties om grootheden te berekenen en deze in specifieke eenheden uit te drukken. Omdat versnelling wordt gedefinieerd als de snelheid waarmee de snelheid in de loop van de tijd verandert, wordt de SI-eenheid ervan uitgedrukt als $\text{m/s}^2$ (meter per seconde in het kwadraat). Versnelling wordt beïnvloed door verschillende factoren, zoals snelheid, tijd, kracht, enzovoort. We zullen een aantal verschillende methoden doornemen om de omvang van de versnelling te schatten. Laten we verder lezen.

1. Hoe de omvang van de versnelling te vinden Uit de definitie van versnelling:

Zoals we allemaal weten, verwijst versnelling naar de snelheid waarmee de snelheid verandert. Als de beginsnelheid van een lichaam vi is en de eindsnelheid vf, kan de versnelling worden berekend door de snelheidsverandering te delen door het tijdsinterval Δt:

(Hier wordt de vectorhoeveelheid vetgedrukt weergegeven, en verticale lijnen staan voor de grootte van de vector of we kunnen zeggen de absolute waarde van de vector, die altijd positief is.)

Met behulp van snelheid en tijd kan de bovenstaande vergelijking worden gebruikt om de grootte van de versnelling te bepalen.

2. Hoe de snelheid van versnelling te vinden? Uit de tweede wet van Newton:

De tweede wet van Newton stelt dat kracht wordt verkregen door versnelling te vermenigvuldigen met de massa van het lichaam. Dus, hoe kun je erachter komen wat de grootte van de versnelling is?

Zie ook Hoe u de frequentie van een golf kunt vinden: 7 snelle feiten

Dus, volgens de tweede wet van Newton, kracht op een lichaam is evenredig met zijn versnelling, terwijl massa omgekeerd evenredig is met versnelling. Laten we deze uitspraken vertalen in de formule voor de grootte van de versnelling:

Aldus

3. Hoe de snelheid van versnelling te vinden Van vectorcomponenten van versnelling:

Versnelling is een vectorgrootheid, zoals we allemaal weten. Om deze hoeveelheid te verkrijgen, tel je de componenten van versnelling bij elkaar op. De eenvoudige regel van vectoroptelling kan hier worden gebruikt. Als er twee vectorcomponenten bij betrokken zijn, kunnen we schrijven:

In het Cartesiaanse vlak kunnen we X- en Y-coördinaten gebruiken. Hoe bepaal je in dit geval de grootte van de versnelling? In een cartesiaans coördinatenstelsel staan de X- en Y-componenten loodrecht op elkaar. De grootte van de versnelling kan worden berekend door de waarden te kwadrateren en vervolgens de vierkantswortel van de som te berekenen.

Als resultaat is de vergelijking als volgt:

De grootte van de versnellingsformule in de driedimensionale ruimte is:

4. Hoe de grootte van centripetale versnelling te vinden:

Door de continue richtingsverandering in een cirkelvormige beweging, varieert de snelheid, wat resulteert in versnelling. De versnelling gaat in de richting van het middelpunt van de cirkel. Door de snelheid van het lichaam v te kwadrateren en te delen door de afstand van het lichaam tot het middelpunt van de cirkel, wordt de grootte van de centripetale versnelling bepaald. Dus centripetale versnelling:

5. Hoe de mate van versnelling te vinden uit bewegingsvergelijkingen:

Bewegingsvergelijkingen zijn in wezen vergelijkingen die de beweging van elk fysiek systeem verklaren en de relatie aantonen tussen objectverplaatsing, snelheid, versnelling en tijd.

Zie ook Hoe snelheid met hoogte te vinden: verschillende benaderingen, problemen, voorbeelden

Wanneer de grootte van de versnelling constant is, wordt de kinematica-bewegingsvergelijking in één dimensie ook gebruikt om de grootte van de versnelling te berekenen.

De volgende zijn de bewegingsvergelijkingen:

Wanneer we versnelling het onderwerp van een vergelijking maken, krijgen we het volgende:

(Dit is hetzelfde wat we uit de definitie van versnelling hebben gekregen.)

Zo kunnen we de grootte van de versnelling vinden.

Opgeloste voorbeelden bij het vinden van de snelheid van versnelling:

Probleem 1:

Een auto vertrekt vanuit stilstand en bereikt een snelheid van 54 km/u in 3 seconden. Vind de versnelling?

Oplossing: Een auto start vanuit rust. Dus beginsnelheid van een auto

Vi = 0 m/s

Vf = 54 km/u

= (54 €€ 1000) / 3600

= 15 m/s

Î”t = 3 s

Aldus Versnelling : a = (Vf – Vi) / Δt

= (15 - 0) / 3

Probleem 2:

Bepaal de versnellingen die ontstaan wanneer een nettokracht van 12 N wordt uitgeoefend op een voorwerp van 3 kg en vervolgens op een voorwerp van 6 kg.

Oplossing: Aangebrachte kracht F = 12 N

Massa's van object m1 = 3 kg

m² = 2kg

Versnelling van object met massa 3 kg

a1 = F/m1

= 12 / 3

Versnelling van object met massa 6 kg

a2 = F/m2

= 12 / 6

Omdat massa en versnelling omgekeerd evenredig zijn, kunnen we zien dat naarmate de massa stijgt, de versnelling afneemt.

Probleem 3:

Een lichaam beweegt langs de x-as volgens de relatie

, waarbij x in meters is en t in seconden. Bereken de versnelling van het lichaam wanneer t = 3 s.

Oplossing: Hier:

t = 3s

Snelheid v = dX/dt

= d/dt ()

= -2 + 6t

Zie ook Hoe snelheid te vinden met hoogte en afstand: met problemen

Versnelling : a = dv/dt

= d/dt (-2 + 6t)

Zoals we kunnen zien, is versnelling voor deze beweging niet tijdsafhankelijk; versnelling zal constant zijn gedurende de hele beweging, en de grootte van de versnelling zal zijn .

Probleem 4:

Bereken de centripetale versnelling van een punt 7.50 cm van de as van een ultracentrifuge die draait op revoluties per minuut.

Oplossing: Hier krijgen we:

Afstand van centrum r = 7.5 cm

= 0.0750 m

hoeksnelheid

= 589 m/s

Aldus middelpuntzoekende versnelling:

Lees ook:

Alpa P Rajai

Ik ben Alpa Rajai, heb mijn master in de wetenschappen afgerond met specialisatie in natuurkunde. Ik ben erg enthousiast over het schrijven over mijn begrip van geavanceerde wetenschap. Ik verzeker dat mijn woorden en methoden de lezers zullen helpen hun twijfels te begrijpen en duidelijk te maken waarnaar ze op zoek zijn. Naast natuurkunde ben ik een getrainde Kathak-danser en schrijf ik mijn gevoel soms ook in de vorm van poëzie. Ik blijf mezelf updaten op het gebied van de natuurkunde en wat ik ook begrijp, ik vereenvoudig het en houd het direct ter zake, zodat het de lezers duidelijk overkomt.