محتوا

• مراحل
• روش 1 از 2: محاسبه میانگین شتاب
• روش 2 از 2: شتاب مثبت و منفی
• نکات

شتاب میزان تغییر سرعت را در اندازه و جهت مشخص می کند. می توان شتاب متوسط ​​را برای تعیین میانگین سرعت تغییر سرعت بدن در یک دوره مشخص یافت. ممکن است نحوه محاسبه شتاب را ندانید (از آنجا که این یک کار معمول نیست) ، اما با رویکرد مناسب ، نباید سخت باشد.

مراحل

روش 1 از 2: محاسبه میانگین شتاب

1. 1 تعیین شتاب. شتاب عبارت است از سرعت افزایش یا کاهش سرعت ، یا به سادگی سرعت تغییر سرعت در طول زمان. شتاب یک مقدار بردار با جهت است (آن را در پاسخ بگنجانید).
   • معمولاً اگر بدن هنگام حرکت به "راست" ، "بالا" یا "جلو" شتاب می گیرد ، شتاب مقدار مثبت (+) دارد.
   • اگر بدن هنگام حرکت "به چپ" ، "پایین" یا "عقب" شتاب می گیرد ، شتاب مقدار منفی (+) دارد.
2. 2 تعریف شتاب را به عنوان یک فرمول بنویسید. همانطور که در بالا ذکر شد ، شتاب میزان تغییر سرعت در طول زمان است. دو روش برای نوشتن این تعریف به عنوان فرمول وجود دارد:
   • آ_{چهارشنبه} = /_Δt (نماد دلتا "Δ" به معنی "تغییر" است).
   • آ_{چهارشنبه} = /_{(tبه - تیn)}جایی که v_به - سرعت نهایی ، v_n - سرعت شروع
3. 3 سرعت شروع و پایان بدن را بیابید. به عنوان مثال ، اتومبیلی که حرکت خود را (از راست) از پارکینگ شروع می کند دارای سرعت اولیه 0 متر بر ثانیه و سرعت نهایی 500 متر بر ثانیه است.
   • حرکت به راست با مقادیر مثبت توصیف می شود ، بنابراین بیشتر جهت حرکت را نشان نمی دهیم.
   • اگر خودرو شروع به حرکت کند و به عقب حرکت کند ، سرعت نهایی منفی است.
4. 4 به تغییر زمان توجه کنید. به عنوان مثال ، ممکن است یک ماشین 10 ثانیه طول بکشد تا به سرعت نهایی برسد. در این مورد t_به = 10 ثانیه ، و t_n = 0 ثانیه
   • اطمینان حاصل کنید که سرعت و زمان در واحدهای صحیح قرار دارند. به عنوان مثال ، اگر سرعت بر حسب کیلومتر بر ساعت است ، زمان باید بر حسب ساعت اندازه گیری شود.
5. 5 برای محاسبه میانگین شتاب ، داده های سرعت و زمان خود را به فرمول وصل کنید. در مثال ما:
   • آ_{چهارشنبه} = /_{(10s - 0s)}
   • آ_{چهارشنبه} = /_{(10 ثانیه)}
   • آ_{چهارشنبه} = 50 متر بر ثانیه ، یعنی 50 متر بر ثانیه
6. 6 تفسیر نتیجه. شتاب متوسط ​​نرخ متوسط ​​تغییر سرعت را در یک بازه زمانی مشخص تعیین می کند. در مثال بالا ، سرعت خودرو به طور متوسط ​​50 متر بر ثانیه بر ثانیه بود. به یاد داشته باشید: پارامترهای حرکت می توانند متفاوت باشند ، اما شتاب متوسط ​​تنها در صورتی تغییر می کند که سرعت تغییر نکند و تغییر زمان تغییر نکند:
   • این خودرو می تواند با سرعت 0 متر بر ثانیه شروع به حرکت کند و در 10 ثانیه به سرعت 500 متر بر ثانیه برسد.
   • این خودرو می تواند با سرعت 0 متر بر ثانیه شروع به حرکت کند و تا 900 متر بر ثانیه شتاب بگیرد و سپس سرعت آن را در 10 ثانیه به سرعت 500 متر بر ثانیه برساند.
   • این خودرو می تواند با سرعت 0 متر بر ثانیه شروع به حرکت کند ، 9 ثانیه ثابت بماند و سپس در 1 ثانیه به سرعت 500 متر بر ثانیه برسد.

روش 2 از 2: شتاب مثبت و منفی

1. 1 تعیین سرعت مثبت و منفی. سرعت یک جهت دارد (زیرا مقدار بردار است) ، اما مشخص کردن آن ، به عنوان مثال ، "بالا" یا "شمال" بسیار خسته کننده است. در عوض ، اکثر مشکلات فرض می کنند که بدن در امتداد یک خط مستقیم حرکت می کند.هنگام حرکت در یک جهت ، سرعت بدن مثبت است و هنگام حرکت در جهت مخالف ، سرعت بدن منفی است.
   • به عنوان مثال ، یک قطار آبی با سرعت 500 متر بر ثانیه به سمت شرق حرکت می کند. قطار قرمز با همان سرعت به سمت غرب حرکت می کند ، اما از آنجا که در جهت مخالف حرکت می کند ، سرعت آن -500 متر بر ثانیه ثبت می شود.
2. 2 برای تعیین علامت آن (+ یا -) از تعریف شتاب استفاده کنید. شتاب عبارت است از سرعت تغییر سرعت در طول زمان. اگر نمی دانید چه علامتی برای مقدار شتاب بنویسید ، تغییر سرعت را پیدا کنید:
   • v_نهایی - v_اولیه = + یا -؟
3. 3 شتاب در جهات مختلف. به عنوان مثال ، قطارهای آبی و قرمز در جهت مخالف با سرعت 5 متر بر ثانیه حرکت می کنند. این حرکت را در خط عدد تصور کنید. قطار آبی با سرعت 5 متر بر ثانیه در جهت مثبت خط عددی (یعنی راست) حرکت می کند و قطار قرمز با سرعت 5 متر بر ثانیه در جهت منفی خط عددی حرکت می کند ( یعنی به سمت چپ). اگر هر قطار سرعت خود را 2 متر بر ثانیه (در جهت حرکت خود) افزایش دهد ، علامت شتاب چیست؟ بیایید بررسی کنیم:
   • قطار آبی در جهت مثبت حرکت می کند ، بنابراین سرعت آن از 5 متر بر ثانیه به 7 متر بر ثانیه افزایش می یابد. سرعت نهایی 7 - 5 = +2 است. از آنجا که تغییر سرعت مثبت است ، شتاب نیز مثبت است.
   • قطار قرمز در جهت منفی حرکت می کند و سرعت خود را از -5 متر بر ثانیه به -7 متر بر ثانیه افزایش می دهد. سرعت نهایی -7 -(-5) = -7 + 5 = -2 متر بر ثانیه است. از آنجا که تغییر سرعت منفی است ، شتاب نیز منفی است.
4. 4 کندی به عنوان مثال ، هواپیما با سرعت 500 کیلومتر در ساعت پرواز می کند و سپس سرعت آن را تا 400 کیلومتر در ساعت کاهش می دهد. اگرچه هواپیما در جهت مثبت حرکت می کند ، اما شتاب آن با کاهش سرعت منفی است (یعنی سرعت را کاهش می دهد). این را می توان با محاسبات بررسی کرد: 400 - 500 = -100 ، یعنی تغییر سرعت منفی است ، بنابراین شتاب منفی است.
   • از طرف دیگر ، اگر هلیکوپتر با سرعت -100 کیلومتر در ساعت حرکت کند و تا -50 کیلومتر در ساعت شتاب بگیرد ، شتاب آن مثبت است ، زیرا تغییر سرعت مثبت است: -50 -(-100) = 50 (اگرچه چنین تغییری در سرعت برای تغییر جهت هلیکوپتر کافی نبود).

نکات

شتاب و سرعت مقادیر بردار هستند که هم از نظر مقدار و هم از جهت مشخص می شوند. به مقادیری که فقط بر اساس مقدار مشخص شده اند مقیاس (به عنوان مثال طول) می گویند.