가속도 공식은 물리학의 기본 방정식 중 하나이며, 공부하고 실천하도록하려는 것입니다. 결국 가속도는 물리학의 빌딩 블록 중 하나입니다.
평균 가속을위한 일반적인 공식은 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.
- 가속도 =( v 최종 - v
초기 )/( t 최종 - t 초기 )
여기서 v 속도와 t 을 나타냅니다 시간을 의미합니다. 대수 표기법에서, 공식은 다음과 같이 표현 될 수있다
- a =Δ v/ ΔT
가속도 시간에 대한 속도 변화 속도로 정의 될 수 있습니다. 가속도는 현대 물리학에서 가장 기본적인 개념 중 하나이며, 객체의 움직임과 관련된 모든 물리 이론을 뒷받침합니다.
가속을위한 SI 장치는 초당 미터 (m/s). 의심 할 여지없이, 모든 사람들은 가스 페달을 눌러 좌석으로 밀려날 때와 같은 가속도에 익숙합니다. 실제로, 운동의 거의 모든 관찰 가능한 영향은 힘의 영향으로 인해 가속에서 비롯됩니다. 속도와 같은 가속도는 벡터 수량이므로 크기와 방향이 모두 있음을 의미합니다. 엄밀히 말하면,“감속”과 같은 것은 없습니다. 단지 반대 방향으로 가속화됩니다.
가속도는 운동의 주요 매개 변수 중 하나입니다. 변위의 매개 변수 ( d ), 속도 ( v ) , 및 가속도 ( a ) 모두 밀접한 수학적 관계를 공유합니다. 매개 변수 중 하나에 대한 정보를 사용하여 다른 매개 변수에 대한 알 수없는 정보를 결정할 수 있습니다. 일반적 으로이 3 가지 매개 변수를 서로와 시간과 관련시키는 4 가지 주요 방정식이 있습니다.
- d = v i t+ (1/2) at
- V f = v i + at
- V f = v i +2 ad
- d =(( v i + V f )/2) t
이 4 가지 방정식은 물체의 움직임에 대한 알려진 정보에서 객체의 움직임에 대한 알려지지 않은 정보를 예측하는 데 사용될 수 있습니다. 따라서 객체의 가속도, 이동 거리 및 초기 속도를 알고 있다면 물체의 최종 속도를 결정할 수 있습니다. 마찬가지로, 물체의 초기 속도, 가속도 및 경과 시간을 알고 있다면 얼마나 많은 거리를 덮었는지 결정할 수 있습니다. 이 공식의 사용을 설명하기 위해 간단한 예를 고려해 봅시다.
가속도 공식의 사용
(1)
범선, 특히 16 피트 호비 고양이에 있다고 가정 해보십시오. 처음에는 3m/s의 속도로 여행합니다. 당신은 큰 바람의 돌풍을 잡고, 7 초 후에, 당신은 10 m/s의 속도로 여행합니다. 평균 가속은 무엇 이었습니까?
평균 가속을 위해 우리의 값을 공식에 연결하면 a 을 얻습니다. =(10-3)/7 =7/7 = 1 m/s . 보트의 평균 가속은 초당 1 미터였습니다. 이 값을 읽는 또 다른 방법은 다음과 같습니다. 매 초마다 속도가 초당 1 미터 씩 증가했습니다.
(2)
휴식에서 시작하는 비행기는 활주로 아래로 3m/s의 속도로 가속하기 시작하여 마침내 32 초 후에지면에서 들어 올립니다. 비행기가 들어 오기 전에 비행기가 얼마나 멀리 여행 했습니까?
이 질문에서는 비행기의 초기 속도 (0m/s), 비행기의 가속도 (3m/s) 및 운동 지속 시간 (32 초)의 세 가지 정보가 주어집니다. 이 값을 위에 주어진 4 개의 방정식 중 첫 번째에 연결합니다.
- d = v i t+ (1/2) at
우리에게주는 :
- d =(0) (32)+(. 5) (3) (32) = 1536 미터.
즉, 비행기는 이륙하기 전에 총 1536 미터를 여행했습니다.
(3)
8 미터 높이에서 달 표면에 깃털이 떨어집니다. 달의 중력으로 인한 가속은 1.5m/s입니다. 깃털이 땅에 닿는 데 얼마나 걸립니까?
이 경우 초기 속도 (0m/s), 가속도 (1.5m/s) 및 총 거리 (8m)가 주어집니다. 이 값을 첫 번째 방정식에 꽂습니다
- d = v i t+ (1/2) at
우리에게주는 :
- 8 =(0) t+ (0.5) (1.5) t
- 8 =(0.5) (1.5) t
- 8 =.75 t
- 10.66 = t
- 3.26 = t
따라서 깃털은 총 3.26 초의 입니다. 달의 표면에 부딪 치기 위해.
(4)
휴식에서 시작하여 로켓 선박은 650m 거리의 15m/s로 가속됩니다. 로켓 선의 최종 속도는 무엇입니까?
이 경우 초기 속도 (0m/s)가 이동하는 거리 (650m) 및 가속도 (15m/s)를 알고 있습니다. 이 값을 세 번째 방정식에 꽂습니다 :
- V f = v i +2 ad
우리에게주는 :
- V f =0+2 (15) (650)
- V f =(30) (650)
- v f =19,500 m/s
로켓 선의 최종 속도는 19,500 m/s입니다.
순간 가속도
지금까지 우리는 평균 가속도가 있거나 가속도가 균일 한 사례 만 고려했습니다. 물체의 평균 가속을 갖는 것만으로도 해당 물체의 움직임에 관한 중요한 정보를 남길 수 있습니다. 기간 동안 평균 가속도 만 있으면 해당 기간 동안 물체의 가속이 변경되었는지 여부를 알 수 없습니다. 어쩌면 매우 느리게 가속화되기 시작한 후 시간이 지남에 따라 가속이 증가했습니다. 우리가 할 수있는 것은 그 기간을 더 작은 세그먼트로 나누고 해당 세그먼트의 평균 가속도를 계산하여 객체에 대한 더 많은 정보를 제공하는 것입니다. 따라서 우리는 A에서 E까지의 거리가 있다고 가정 해 봅시다. 우리는 그 거리를 4 개의 세그먼트 AB, BC, CD 및 DE로 분할하고 각 간격에 대한 평균 가속도를 계산할 수 있습니다.
.이제 우리는 그 거리를 더 작은 간격으로 나누고 해당 간격에 대한 평균 가속도를 계산한다고 상상해보십시오. . 결국, 우리는 단일 수학적 지점에서 객체의 가속도가있는 지점에 도달 할 것입니다. 이것은 순간 가속도 라고도합니다 - 객체가 단일 시점에있는 가속도. 물체의 순간 가속도는 무한한 작은 시간 간격에 걸쳐 해당 물체의 평균 가속도로 볼 수 있습니다. 순간 가속의 개념은 아마도 물리학에서 가장 중요한 단일 개념 일 수 있으며 본질적으로 모든 뉴턴 물리학을위한 백본을 형성합니다. 미적분의 도구를 사용하여 물체의 변위 함수의 두 번째 파생물 또는 물체의 속도 함수의 첫 번째 파생물을 찾아서 물체의 순간 가속을 결정할 수 있습니다.
.
요약
요약하면, 가속도는 시간에 대한 속도 변화 속도로 정의 될 수 있으며 물체의 평균 속도를 표현하는 공식은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.
- a =Δ v/ ΔT
다른 4 방정식 :
- d = v i t+ (1/2) at
- V f = v i + at
- V f = v i +2 ad
- d =(( v i + V f )/2) t
또한 중요한 방정식은 가속도와 관련이 있으며, 알려진 사실에서 물체의 움직임에 대한 알 수없는 사실을 추론하는 데 사용될 수 있습니다.
