NEIGIAMAS PAGREITIS: FORMULĖS, SKAIČIAVIMAS IR IŠSPRĘSTI PRATIMAI - FIZINIS - 2024

Neigiamas pagreitis atsiranda, kai tas pakeitimas ar svyravimas greičiu per tam tikrą laikotarpį turi labai neigiamą ženklą. Stebėkite paveikslėlyje esantį šunį linksmindamiesi paplūdimyje. Smėlis lėtina jo judėjimą, o tai reiškia, kad yra greitis, priešingas jo važiuojamam greičiui.

Šis pagreitis gali būti laikomas neigiamu, priešingai nei greitis, kuris teigiamas kaip teigiamas. Nors neigiamas pagreitis ne visada lemia greičio sumažėjimą.

Šuo smagiai stabdo smėlyje. Stabdymo pagreitis gali būti laikomas neigiamu pagreičiu. Šaltinis: „Pixabay“.

Vieno matmens judesio metu judėjimo kryptis paprastai laikoma teigiama, tai yra greičio kryptis. Tai, kas buvo svarstoma anksčiau: figūroje esančio šuns teigiama kryptis yra ta, kuri eina nuo uodegos iki galvos.

Prieš įmerkdamas kojas į smėlį, šuo priėjo tam tikru greičiu v į priekį, tai yra, teigiamai. Tada smėlis lėtėja, kol sustos, tai yra nulinis galutinis greitis.

Tarkime, kad visa tai įvyko per laikotarpį Δt. Pagreitis per šį laiką bus apskaičiuojamas taip:

Aukščiau pateiktoje lygtyje v> 0 Δt> 0 tada a <0, tai yra neigiamas pagreitis (a <0). Kadangi greičio kryptis pradžioje buvo laikoma teigiama, tada neigiamas pagreitis reiškia, kad pagreitis nukreiptas nuo greičio. Todėl daroma išvada, kad:

Todėl galime nustatyti, kad:

• Kai greitis ir pagreitis turi tą patį ženklą, neatsižvelgiant į kurį ženklą, greitis padidėja. Tokiu atveju greitis tampa teigiamas arba neigiamas, priklausomai nuo atvejo.
• Kai greitis ir pagreitis turi priešingų ženklų, greitis mažėja.

Pagreičio apskaičiavimo formulės

Nepriklausomai nuo ženklo, kurį jis turi, vidutinis pagreitis a _m tarp t ir t 'momentų apskaičiuojamas pagal šią formulę:

Vidutinis pagreitis suteikia visuotinę informaciją apie tai, kaip greitis pasikeitė per nagrinėjamą laiko tarpą. Savo ruožtu momentinis pagreitis suteikia informacijos apie tai, kaip kiekvieną akimirką keičiasi greitis. Taigi tam tikru momentu t pagreitis apskaičiuojamas pagal šią formulę:

- 1 pavyzdys

Pradiniu momentu t = 0,2 s objekto greitis yra 3 m / s. Vėliau, t '= 0,4 s, jo greitis yra 1 m / s. Apskaičiuokite vidutinį pagreitį tarp t ir t 'ir išaiškinkite rezultatą.

Atsakyk

- 2 pavyzdys

Pradiniu momentu t = 0,6 s objekto greitis yra -1 m / s. Vėliau akimirksniu t '= 0,8 s, jo greitis yra -3 m / s. Apskaičiuokite vidutinį pagreitį tarp t ir t '. Interpretuokite rezultatą.

Atsakyk

Apibendrinant, pasibaigus laiko tarpui, greitis dar labiau sumažėjo (-3m / s).

Ar tai reiškia, kad mobilusis sulėtina savo judėjimą? Ne. Minuso ženklas greičiu reiškia tik tai, kad jis važiuoja atgal ir greičiau, nes važiuodamas -3 m / s greičiu važiuoji greičiau nei –1m / s, greičiu, kuris buvo pradžioje.

Greitis, kuris yra greičio modulis, padidėjo, nepaisant neigiamo pagreičio. Aš turiu galvoje, kad šis objektas paspartėjo. Todėl darome išvadą:

3 pavyzdys - vertikalus metimas aukštyn

Apsvarstykite šį pavyzdį: objekto momentinis greitis, išreikštas šia išraiška, su visais vienetais tarptautinėje sistemoje:

Raskite greitį ir pagreitį 0s, 0,5s ir 1,0s kartų. Kiekvienu atveju nurodykite, ar objektas įsibėgėja, ar lėtėja.

Atsakyk

Greitis kiekvienu nurodytu atveju nustatomas pakeičiant t tiesiai į lygtį. Pagreitis nustatomas išvedant duotą išraišką kaip laiko funkciją ir tada įvertinant rezultatą kiekvienu nurodytu laiku.

Rezultatai yra šie:

Pagreitis yra pastovus ir neigiamas visiems judesiams. Dabar galima apibūdinti, kas nutiko mobiliajam telefonui judant.

Laiku t = 0 s mobilusis telefonas sulėtėjo. Tai įvyks iškart, nes greitis yra teigiamas, o pagreitis neigiamas.

Tuo metu, kai t = 0,5 s, mobilusis telefonas sustojo, bent trumpam jis buvo ramybėje. Neįmanoma mobiliajam telefonui sustoti net ir pagreičiui. Labiausiai apčiuopiamas pavyzdys yra vertikalus metimas į viršų.

Absolventai žengia vertikaliai link savo dangtelių. Šaltinis: Pexels.

Kai mobilusis telefonas yra numatomas vertikaliai aukštyn, jis sugeba pasiekti maksimalų aukštį. Jei ta prasme pasirenkama teigiama kryptis, o tai yra daroma beveik visada, per tiek laiko, kiek reikia pasiekti tą maksimalų tašką, mobilusis greitis bus teigiamas.

Tačiau gravitacija buvo visą laiką. Ir jis visada nukreiptas vertikaliai žemyn, nesvarbu, ar objektas kyla, ar žemyn. Natūralu, kad jai pavyksta priversti mobilųjį telefoną pamažu sulėtėti, kol jis akimirksniu sustos.

Mobilusis iškart keičia savo greitį ir nukreipia atgal į žemę. Šiuo atveju greitis yra neigiamas, nes jis taip pat nukreiptas į žemę. Todėl dėl sunkio jėgos greitis vis labiau didėja.

Apskaičiuota, kad gravitacijos pagreičio vertė yra 9,8 m / s ² , o skaičiavimo tikslais ji suapvalinama iki 10 m / s ² . Pavyzdyje pateiktas objektas galėjo būti išmestas į viršų pradiniu 5 m / s greičiu.

Galiausiai, kai t = 1,0 s, mobiliojo telefono greitis yra neigiamas. Jei tai vertikalus paleidimas į viršų, nesant trinties, tai reiškia, kad jis vėl eina per pradinį tašką, tačiau šį kartą jis eina žemyn, o ne į viršų.

Apibendrinant, neigiamas pagreitis nebūtinai reiškia, kad mobilusis telefonas sulėtėja. Priešingai, mobilusis gali važiuoti greičiau ir greičiau. Reikia atkreipti dėmesį, ar greičio ir pagreičio ženklai yra vienodi, ar ne.

Nuorodos

1. Walkeris, J. 2010. Fizika. Ketvirtasis leidimas. Adisonas Wesley. 26–30.