Accelerazione è la velocità con cui velocità i cambiamenti. Poiché la velocità è una grandezza vettoriale, anche l'accelerazione è una grandezza vettoriale. Di conseguenza, richiede grandezza e direzione. Quindi vedremo come trovare la grandezza dell'accelerazione in questo articolo.
Utilizziamo formule e relazioni per calcolare le grandezze ed esprimerle in unità specifiche. Poiché l'accelerazione è definita come il tasso di variazione della velocità nel tempo, la sua unità SI è espressa come (metri al secondo quadrato). L'accelerazione è influenzata da vari fattori come velocità, tempo, forza e così via. Esamineremo alcuni metodi diversi per stimare l'entità dell'accelerazione. Continuiamo a leggere.
1. Come trovare l'entità dell'accelerazione Dalla definizione di accelerazione:
Come tutti sappiamo, l'accelerazione si riferisce alla velocità con cui cambia la velocità. Se la velocità iniziale di un corpo è vi e la sua velocità finale è vf, l'accelerazione può essere calcolata dividendo la variazione di velocità per l'intervallo di tempo Δt:
(Qui, la quantità del vettore è mostrata in caratteri in grassetto e le linee verticali rappresentano la grandezza del vettore o possiamo dire il valore assoluto del vettore, che è sempre positivo.)
Usando velocità e tempo, l'equazione di cui sopra può essere usata per determinare l'entità dell'accelerazione.
2. Come trovare la grandezza dell'accelerazione Dalla seconda legge di Newton:
La seconda legge di Newton afferma che la forza si ottiene moltiplicando l'accelerazione per la massa del corpo. Quindi, come puoi capire qual è l'entità dell'accelerazione?
Quindi, secondo la seconda legge di Newton, la forza su un corpo è proporzionale alla sua accelerazione, mentre la massa è inversamente proporzionale all'accelerazione. Traduciamo queste affermazioni nella formula della grandezza dell'accelerazione:
ed
Così,
3. Come trovare la grandezza dell'accelerazione dalle componenti vettoriali dell'accelerazione:
L'accelerazione è una grandezza vettoriale, come tutti sappiamo. Per ottenere questa quantità, sommare le componenti dell'accelerazione. La semplice regola dell'addizione vettoriale può essere utilizzata qui. Se sono coinvolte due componenti vettoriali, possiamo scrivere:
Nel piano cartesiano, possiamo utilizzare le coordinate X e Y. In questa circostanza, come si determina l'entità dell'accelerazione? In un sistema di coordinate cartesiane, le componenti X e Y sono perpendicolari tra loro. L'entità dell'accelerazione può essere calcolata elevando al quadrato i valori e quindi calcolando la radice quadrata della somma.
Di conseguenza, l'equazione è la seguente:
La formula del modulo di accelerazione nello spazio tridimensionale è:
4. Come trovare la grandezza dell'accelerazione centripeta:
A causa del continuo cambiamento di direzione in un movimento circolare, la velocità varia, con conseguente accelerazione. L'accelerazione si dirige nella direzione del centro del cerchio. Elevando al quadrato la velocità del corpo v e dividendola per la distanza del corpo dal centro del cerchio si ottiene il modulo dell'accelerazione centripeta. Quindi, accelerazione centripeta:
5. Come trovare la grandezza dell'accelerazione dalle equazioni del moto:
Le equazioni del moto sono essenzialmente equazioni che spiegano il moto di qualsiasi sistema fisico e dimostrano la relazione tra spostamento dell'oggetto, velocità, accelerazione e tempo.
Quando l'entità dell'accelerazione è costante, l'equazione cinematica del moto in una dimensione viene utilizzata anche per calcolare l'entità dell'accelerazione.
Le seguenti sono le equazioni del moto:
Quando facciamo dell'accelerazione l'oggetto di un'equazione, otteniamo quanto segue:
- (Questo è lo stesso che abbiamo ottenuto dalla definizione di accelerazione.)
In questo modo possiamo trovare l'intensità dell'accelerazione.
Esempi risolti Sulla ricerca della magnitudo dell'accelerazione:
1 problema:
Un'auto parte da ferma e raggiunge una velocità di 54 km/h in 3 secondi. Trova la sua accelerazione?
Soluzione: Una macchina parte da ferma. Quindi, velocità iniziale di un'auto
Vi = 0 m/s
Vf = 54 km/h
= (54 × 1000) / 3600
= 15 m/s
Δt = 3 s
Così, Accelerazione : a = (Vf – Vi) / Δt
= (15-0) / 3
=
2 problema:
Determina le accelerazioni che risultano quando una forza netta di 12 N viene applicata a un oggetto di 3 kg e poi a un oggetto di 6 kg.
Soluzione: Forza applicata F = 12 N
Masse dell'oggetto m1 = 3 kg
m2 = 6 chilogrammi
Accelerazione di un oggetto avente massa 3 kg
a1 = F/m1
= 12 / 3
=
Accelerazione di un oggetto avente massa 6 kg
a2 = F/m2
= 12 / 6
=
Poiché massa e accelerazione sono inversamente proporzionali, possiamo osservare che all'aumentare della massa, l'accelerazione diminuisce.
3 problema:
Un corpo si muove lungo l'asse x secondo la relazione
, dove x è in metri e t è in secondi. Trova l'accelerazione del corpo quando t = 3 s.
Soluzione: Qui :
t = 3s
Velocità v = dX/dt
= g/gg ()
= -2 + 6 t
Accelerazione : a = dv/dt
= g/dt (-2 + 6t)
=
Come si vede, per questo moto l'accelerazione non è dipendente dal tempo; l'accelerazione sarà costante per tutto il movimento e l'intensità dell'accelerazione sarà .
4 problema:
Calcolare l'accelerazione centripeta di un punto a 7.50 cm dall'asse di un'ultra centrifuga che gira a giri al minuto.
Soluzione: Qui ci viene dato:
Distanza dal centro r = 7.5 cm
= 0.0750 m
Velocità angolare
Adesso
= 589 m/s
Così, accelerazione centripeta:
=
=
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Sono Alpa Rajai, ho completato il mio Master in scienze con specializzazione in Fisica. Sono molto entusiasta di scrivere sulla mia comprensione della scienza avanzata. Assicuro che le mie parole e i miei metodi aiuteranno i lettori a comprendere i loro dubbi e a chiarire ciò che stanno cercando. Oltre alla fisica, sono una ballerina di Kathak addestrata e a volte scrivo anche i miei sentimenti sotto forma di poesia. Continuo ad aggiornarmi in Fisica e tutto ciò che capisco lo semplifico e lo mantengo dritto al punto in modo che sia chiaro ai lettori.