Ortalama hızlanma de m , zaman içinde bir parçacığın hızının değişik biçimi tarif edilmiştir büyüklüğüdür. Önemli, çünkü hareketin yaşadığı varyasyonları gösteriyor.
Bu büyüklüğü matematiksel terimlerle ifade etmek için, sırasıyla v 1 ve v 2 ve t 1 ve t 2 olarak gösterilen iki hızı ve iki zaman anını dikkate almak gerekir .
Ortalama ivme çok önemli bir kinematik parametredir. Kaynak: Pixabay.
Değerleri sunulan tanıma göre birleştirerek aşağıdaki ifade elde edilecektir:
SI uluslararası sisteminde bir m için birimler m / s 2 olacaktır , ancak birim zaman karesi başına uzunluğu içeren diğer birimler de işe yarar.
Örneğin, "saatte ve saniyede kilometre" yazan km / s vardır. Zaman biriminin iki kez göründüğünü unutmayın. Düz bir çizgi boyunca hareket eden bir cep telefonunu düşündüğümüzde, geçen her saniye için cep telefonunun hızını 1 km / s artırdığı anlamına gelir. Ya da geçen her saniyede 1 km / h azalır.
Hızlanma, hız ve hız
İvme, hızdaki artışla ilişkilendirilse de, gerçek şu ki, tanımı dikkatlice gözlemlemek, hızdaki herhangi bir değişikliğin bir ivmenin varlığını ima ettiği ortaya çıkıyor.
Ve hızın her zaman büyüklükte değişmesi gerekmez. Cep telefonunun yalnızca yön değiştirmesi ve hızını sabit tutması olabilir. Yine de bu değişimin sorumlu bir ivmesi var.
Buna bir örnek, 60 km / s sabit hızla bir viraj yapan bir arabadır. Araç, hızın yönünü değiştirerek aracın virajı takip etmesinden sorumlu olan hızlanmaya maruz kalır. Sürücü bunu direksiyon simidini kullanarak uygular.
Bu hızlanma, arabanın yoldan çıkmasını önlemek için kavisli yolun merkezine doğru yönlendirilir. Radyal veya normal ivme adını alır . Radyal hızlanma aniden iptal edilirse, araba artık virajın etrafında ilerleyemez ve düz bir çizgide devam ederdi.
Bir eğri etrafında hareket eden bir araba, iki boyutlu bir hareket örneğidir, oysa düz bir çizgide hareket ettiğinde, hareketi tek boyutludur. Bu durumda, ivmenin sahip olduğu tek etki, arabanın hızını değiştirmektir.
Bu ivmeye teğetsel ivme denir . Tek boyutlu harekete özel değildir. Virajı 60 km / s hızla çeviren araba, aynı anda 70 km / s hıza çıkabiliyordu. Bu durumda sürücünün hem direksiyon simidini hem de gaz pedalını kullanması gerekir.
Tek boyutlu bir hareketi düşünürsek, ortalama ivmenin, hız-zaman grafiğinin P ve Q noktalarında eğriyle kesişen sekant çizgisinin eğimi gibi, ortalama hıza benzer bir geometrik yorumu vardır.
Bu, aşağıdaki şekilde görülebilir:
Ortalama ivmenin geometrik yorumu. Kaynak: Kaynak: す じ に く シ チ ュ ー.
Ortalama Hızlanma Nasıl Hesaplanır?
Çeşitli durumlarda ortalama ivmeyi hesaplamak için bazı örneklere bakalım:
I) Belli bir anda, düz bir hat üzerinde hareket eden bir cep telefonu + 25 km / sa hıza ve 120 saniye sonra -10 km / saate daha sahiptir. Ortalama ivme neydi?
cevap
Hareket tek boyutlu olduğundan, vektör gösterimi kaldırılabilir, bu durumda:
v o = +25 km / sa = +6,94 m / sn
v f = -10 km / saat = - 2,78 m / s
Δt = 120 s
Ne zaman bunun gibi karışık büyüklüklerde, saatlerin ve saniyelerin olduğu bir egzersiz yaptığınızda, tüm değerleri aynı birimlere iletmek gerekir.
Tek boyutlu bir hareket olduğu için vektör gösterimi kaldırılmıştır.
II) Bir bisikletçi 2,6 m / s hızla doğuya gider ve 5 dakika sonra 1,8 m / s hızla güneye gider. Ortalama ivmesini bulun.
cevap
Hareket tek boyutlu değildir, bu nedenle vektör notasyonu kullanılır. İ ve j birim vektörleri , aşağıdaki işaret kuralı ile birlikte yönleri gösterir ve hesaplamayı kolaylaştırır:
- Kuzey: + j
- Güney: - j
- Doğu: + i
- Batı: - i
v 2 = - 1,8 j m / sn
v 1 = + 2,6 i m / sn
Δt = 5 dakika = 300 saniye
v s = v 0 + at = gt (v 0 = 0)
A = g = 9,8 m / s 2 olduğunda
Egzersiz çözüldü
Yeterli yükseklikten bir nesne düşürülür. 1.25 saniye sonra hızı bulun.
cevap
v o = 0, nesne düştüğü için, o zaman:
v f = gt = 9,8 x 1,25 m / s = 12,25 m / s, yere dikey olarak yönlendirilmiştir. (Dikey aşağı doğru pozitif olarak alınır).
Cisim yere yaklaştıkça, hızı geçen her saniye için 9,8 m / s artar. Nesnenin kütlesi dahil değildir. Aynı yükseklikten ve aynı anda düşen iki farklı nesne, düştüklerinde aynı hızı geliştirir.
Referanslar
- Giancoli, D. Physics. Uygulamalar ile İlkeler. Altıncı Baskı. Prentice Hall. 21-35.
- Resnick, R. (1999). Fiziksel. Cilt 1. İspanyolca Üçüncü baskı. Meksika. Compañía Editoryal Continental SA de CV 20-34.
- Serway, R., Jewett, J. (2008). Bilim ve Mühendislik için Fizik. Cilt 1. 7 ma . Baskı. Meksika. Cengage Öğrenim Editörleri. 21-39.