Совет 1: Как найти ускорение движения

По своей природе движение может быть равномерным или переменным. Основной характеристикой движения является скорость, производная от которой есть ускорение. Ускорение может быть как постоянным, так и изменяться во времени.
Инструкция
1
Равномерным движением называется такое движение, при котором материальная точка в любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения. В общем случае ускорением называется величина, которая показывает, как быстро изменяется скорость тела. При равномерном движении ускорение равно нулю, так как скорость при таком движении величина постоянная.
2
Переменным движением называется движение, при котором скорость тела изменяется во времени. Равнопеременным движением называется движение с постоянным по величине ускорением. Вектор ускорения при таком движении равен:
a = ∆V/∆t
Используя эту формулу, мы получим так называемое среднее ускорение тела за некоторый промежуток времени. Чтобы найти ускорение тела в данный момент времени, нужно найти предел среднего ускорения при ∆t стремящегося к 0. Обозначим изменение вектора скорости как V2-V1=∆V. Тогда ускорение есть предел, к которому стремится отношение изменения вектора скорости ∆V в данный момент времени к соответствующему промежутку времени ∆t при беспредельном уменьшении промежутка времени. Ускорение может быть как положительным (ускоренное движение), так и отрицательным (замедленное движение). Частным случаем прямолинейного движения с постоянным ускорением, то есть равноускоренного движения, является свободное падение тел.
3
Помимо поступательного движения, описанного выше, существует движение, при котором все точки тела совершают круговое движение вокруг оси. По аналогии с ускорением поступательного движения, угловое ускорение равнопеременного движения есть величина изменения скорости в единицу времени, только скорость эта является угловой:
j= ∆ω/∆t
Ускорение, направленное к оси вращения, то есть перпендикулярно к вектору линейной скорости, называется центростремительным и находится по формуле:
a=V^2/R=ω^2R, где V- линейная скорость, ω – угловая скорость, R – радиус.

Совет 2: Как определить силу, сообщающую ускорение

Согласно второму закону Ньютона, любая сила сообщает телу ускорение, если действует на него одна. Поэтому она пропорционально от него зависит. Для того чтобы рассчитать силу, которая сообщает ускорение, нужно знать величину этого ускорения и массу тела.
Вам понадобится
  • - весы;
  • - линейка или рулетка;
  • - секундомер.
Инструкция
1
При помощи весов или любым другим способом определите массу тела. Выразите ее в килограммах. После взаимодействия тел, когда к изучаемому телу приложена сила, определите величину получаемого им ускорения акселерометром. Ускорение измерьте в м/с². Для определения числового значения силы найдите произведение массы тела m на его ускорение a, F= m•a. Направление силы в этом случае будет совпадать с направлением ускорения, полученного телом. Силу получите в Ньютонах.
2
Определите значение силы, которая сообщает телу ускорение свободного падения, когда тело свободно падает. Эта величина приблизительно одинакова во всех точках земной поверхности и среднее ее значение равно g=9,81 м/с². Для удобства расчета во многих задачах берут значение 10. Такая сила называется сила тяжести. Измерьте массу тела, которое свободно падает. Рассчитайте силу тяжести, умножив массу тела на ускорение свободного падения Fт= m•g.
3
Например, на тело массой 120 кг на поверхности Земли действует сила тяжести Fт= m•g= 120•9,81≈1200 Н.
4
Если тело равномерно движется по окружности, ему сообщается ускорение, которое называется центростремительным. Чтобы найти его значение, измерьте скорость тела, двигающегося по окружности. Для этого при помощи линейки или рулетки измерьте радиус, по которому движется тело, в метрах. С помощью секундомера замеряйте время одного оборота в секундах. Оно называется период вращения. Найдите скорость v=2•π•R/T, где R – радиус траектории, T – период вращения.
5
Рассчитайте центростремительное ускорение. Возведите значение скорости движения в квадрат и разделите его на радиус траектории a=v²/R. Рассчитайте силу, сообщающую телу это ускорение. Для этого массу тела, измеренную заранее любым способом, умножьте на ускорение или на квадрат скорости, поделенный на радиус: Fт= m• v²/R.
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500