Kiirendus ja kiirus on mis tahes tüüpi liikumise kaks olulist kinemaatilist omadust. Teades nende suuruste sõltuvust ajast, saate arvutada keha läbitud tee. See artikkel sisaldab vastust küsimusele, kuidas leida kiirendus, teades kiirust ja aega.
Kiiruse ja kiirenduse mõiste
Enne vastuse andmist küsimusele, kuidas kiirust ja aega teades kiirendust leida, vaatleme kõiki omadusi füüsika vaatenurgast.
Kiirus on väärtus, mis määrab koordinaatide muutumise kiiruse ruumis, kui keha liigub. Kiirus arvutatakse järgmise valemiga:
v=dl/dt.
Kus dl on keha läbitud tee aja dt jooksul. Kiirus on alati suunatud piki liikumistee puutujat.
Liikumine võib toimuda kas püsiva kiirusega aja jooksul või muutuva kiirusega. Viimasel juhul räägime kiirenduse olemasolust. Füüsikas määrab kiirendus v muutumise kiiruse, mis on kirjutatud valemina:
a=dv/dt.
See võrdsus on vastus küsimusele, kuidas leidakiiruse kiirendus. Selleks piisab, kui võtta v.
esmakordne tuletis
Kiirenduse suund langeb kokku kiirusvektorite erinevuse suunaga. Sirgjoonelise kiirendatud liikumise korral on suurused a ja v suunatud samas suunas.
Kuidas leida kiiruse ja aja järgi antud kiirendust?
Mehaanikat õppides vaadeldakse esm alt ühtlaseid ja ühtlaselt kiirendatud liikumistüüpe mööda sirget trajektoori. Mõlemal juhul tuleks kiirenduse määramiseks valida ajavahemik Δt. Seejärel on vaja selle intervalli lõpus määrata kiiruste väärtused v1 ja v2. Keskmine kiirendus on määratletud järgmiselt:
a=(v2- v1)/Δt.
Ühtlase liikumise korral jääb kiirus konstantseks (v2=v1), seega tahte väärtus olema null. Ühtlaselt kiirendatud liikumise korral on väärtus a konstantne, seega ei sõltu see valemis olevast ajavahemikust Δt.
Keerulisemate liikumisjuhtumite puhul, kui kiirus on aja funktsioon, peaksite kasutama a läbi tuletise valemit, mis on esitatud ül altoodud lõigus.
Näide probleemi lahendamisest
Oleme tegelenud küsimusega, kuidas leida kiirendus, teades aega ja kiirust, lahendame lihtsa ülesande. Oletame, et keha, liikudes mööda teatud trajektoori, muudab oma kiirust vastav alt järgmisele võrrandile:
v=3t2- t + 4.
Milline on keha kiirendus ajahetkel t=5 sekundit?
Kiirendus on v esimene tuletis muutuja t suhtes, meil on:
a=dv/dt=6t - 1.
Probleemi küsimusele vastamiseks peaksite saadud võrrandisse asendama teadaoleva aja väärtuse: a=29 m/c2.
