So berechnen Sie die durchschnittliche Beschleunigung

Autor: Janice Evans
Erstelldatum: 4 Juli 2021
Aktualisierungsdatum: 1 Juli 2024
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Beschleunigung - gleichmäßig beschleunigte Bewegung (v = a * t) | Physik - Mechanik | Lehrerschmidt
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Inhalt

Die Beschleunigung charakterisiert die Geschwindigkeitsänderung sowohl in der Größe als auch in der Richtung. Die durchschnittliche Beschleunigung kann ermittelt werden, um die durchschnittliche Änderungsrate der Körpergeschwindigkeit über einen bestimmten Zeitraum zu bestimmen. Sie wissen vielleicht nicht, wie man die Beschleunigung berechnet (da dies keine Routineaufgabe ist), aber mit der richtigen Vorgehensweise sollte es nicht schwierig sein.

Schritte

Methode 1 von 2: Berechnung der durchschnittlichen Beschleunigung

  1. 1 Bestimmung der Beschleunigung. Beschleunigung ist die Geschwindigkeit, mit der sich die Geschwindigkeit erhöht oder verringert, oder einfach die Geschwindigkeit, mit der sich die Geschwindigkeit im Laufe der Zeit ändert. Beschleunigung ist eine Vektorgröße mit einer Richtung (in die Antwort einbeziehen).
    • Beschleunigt der Körper bei der Bewegung "nach rechts", "oben" oder "vorwärts", dann hat die Beschleunigung normalerweise einen positiven (+) Wert.
    • Beschleunigt der Körper bei der Bewegung „nach links“, „unten“ oder „zurück“, dann hat die Beschleunigung einen negativen (+) Wert.
  2. 2 Schreiben Sie die Definition der Beschleunigung als Formel auf. Wie oben erwähnt, ist die Beschleunigung die Geschwindigkeit, mit der sich die Geschwindigkeit im Laufe der Zeit ändert. Es gibt zwei Möglichkeiten, diese Definition als Formel zu schreiben:
    • einHeiraten = /t (das Delta-Symbol "Δ" bedeutet "ändern").
    • einHeiraten = /(TZu - Tn)wo vZu - Endgeschwindigkeit, vn - Startgeschwindigkeit.
  3. 3 Finden Sie die Anfangs- und Endgeschwindigkeit des Körpers. Zum Beispiel hat ein Auto, das die Bewegung (nach rechts) von einem Parkplatz aus startet, eine Anfangsgeschwindigkeit von 0 m / s und eine Endgeschwindigkeit von 500 m / s.
    • Die Bewegung nach rechts wird durch positive Werte beschrieben, daher wird die Bewegungsrichtung nicht weiter angegeben.
    • Wenn sich das Fahrzeug vorwärts bewegt und am Ende rückwärts fährt, ist die Endgeschwindigkeit negativ.
  4. 4 Beachten Sie die zeitliche Änderung. Beispielsweise kann es 10 Sekunden dauern, bis ein Auto seine Endgeschwindigkeit erreicht hat. In diesem Fall tZu = 10 s und tn = 0 s.
    • Stellen Sie sicher, dass Geschwindigkeit und Zeit in den richtigen Einheiten angegeben sind. Wird beispielsweise die Geschwindigkeit in km/h angegeben, dann sollte die Zeit in Stunden gemessen werden.
  5. 5 Setzen Sie Ihre Geschwindigkeits- und Zeitdaten in die Formel ein, um die durchschnittliche Beschleunigung zu berechnen. In unserem Beispiel:
    • einHeiraten = /(10s - 0s)
    • einHeiraten = /(10s)
    • einHeiraten = 50 m / s / s, dh 50 m / s.
  6. 6 Interpretation des Ergebnisses. Die durchschnittliche Beschleunigung legt die durchschnittliche Geschwindigkeitsänderung über einen bestimmten Zeitraum fest. Im obigen Beispiel beschleunigte das Auto durchschnittlich 50 m/s pro Sekunde. Denken Sie daran: Die Bewegungsparameter können unterschiedlich sein, aber die durchschnittliche Beschleunigung ist nur dann gleich, wenn sich die Geschwindigkeitsänderung und die Zeitänderung nicht ändern:
    • Das Auto kann sich mit einer Geschwindigkeit von 0 m / s in Bewegung setzen und in 10 Sekunden auf 500 m / s beschleunigen.
    • Das Auto kann sich mit einer Geschwindigkeit von 0 m / s bewegen und auf 900 m / s beschleunigen und dann in 10 Sekunden auf 500 m / s verlangsamen.
    • Das Auto kann sich mit einer Geschwindigkeit von 0 m / s bewegen, 9 Sekunden lang stillstehen und dann in 1 Sekunde auf 500 m / s beschleunigen.

Methode 2 von 2: Positive und negative Beschleunigung

  1. 1 Bestimmung der positiven und negativen Geschwindigkeit. Geschwindigkeit hat eine Richtung (da es sich um eine Vektorgröße handelt), aber es ist sehr mühsam, sie beispielsweise als "auf" oder "nord" anzugeben. Stattdessen gehen die meisten Probleme davon aus, dass sich der Körper entlang einer geraden Linie bewegt.Bei einer Bewegung in eine Richtung ist die Geschwindigkeit des Körpers positiv, bei einer Bewegung in die entgegengesetzte Richtung ist die Geschwindigkeit des Körpers negativ.
    • Ein blauer Zug fährt beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 500 m / s nach Osten. Der rote Zug bewegt sich mit der gleichen Geschwindigkeit nach Westen, da er sich jedoch in die entgegengesetzte Richtung bewegt, wird seine Geschwindigkeit mit -500 m / s aufgezeichnet.
  2. 2 Verwenden Sie die Definition der Beschleunigung, um ihr Vorzeichen (+ oder -) zu bestimmen. Beschleunigung ist die Geschwindigkeit, mit der sich die Geschwindigkeit im Laufe der Zeit ändert. Wenn Sie nicht wissen, welches Vorzeichen Sie für den Beschleunigungswert schreiben sollen, ermitteln Sie die Geschwindigkeitsänderung:
    • vder ultimative - vInitial = + oder -?
  3. 3 Beschleunigung in verschiedene Richtungen. Blaue und rote Züge fahren beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 5 m / s in entgegengesetzte Richtungen. Stellen Sie sich diese Bewegung auf dem Zahlenstrahl vor; der blaue Zug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 5 m / s in positiver Richtung des Zahlenstrahls (also nach rechts), und der rote Zug fährt mit einer Geschwindigkeit von -5 m / s in die negative Richtung des Zahlenstrahls ( dh nach links). Wenn jeder Zug seine Geschwindigkeit um 2 m / s (in Bewegungsrichtung) erhöht, was ist das Beschleunigungszeichen? Lass uns das Prüfen:
    • Der blaue Zug bewegt sich in eine positive Richtung, daher erhöht sich seine Geschwindigkeit von 5 m / s auf 7 m / s. Die Endgeschwindigkeit beträgt 7 - 5 = +2. Da die Geschwindigkeitsänderung positiv ist, ist auch die Beschleunigung positiv.
    • Der rote Zug fährt in eine negative Richtung und erhöht seine Geschwindigkeit von -5 m/s auf -7 m/s. Die Endgeschwindigkeit beträgt -7 - (-5) = -7 + 5 = -2 m/s. Da die Geschwindigkeitsänderung negativ ist, ist auch die Beschleunigung negativ.
  4. 4 Langsamer. Ein Flugzeug fliegt beispielsweise mit 500 km/h und bremst dann auf 400 km/h ab. Obwohl sich das Flugzeug in eine positive Richtung bewegt, ist seine Beschleunigung negativ, wenn es langsamer wird (dh die Geschwindigkeit verringert). Dies kann durch Berechnungen überprüft werden: 400 - 500 = -100, dh die Geschwindigkeitsänderung ist negativ, daher ist die Beschleunigung negativ.
    • Bewegt sich der Helikopter hingegen mit einer Geschwindigkeit von -100 km / h und beschleunigt auf -50 km / h, dann ist seine Beschleunigung positiv, da die Geschwindigkeitsänderung positiv ist: -50 - (-100) = 50 (obwohl eine solche Geschwindigkeitsänderung nicht ausreichte, um die Richtung des Hubschraubers zu ändern).

Tipps

Beschleunigung und Geschwindigkeit sind Vektorgrößen, die sowohl durch den Wert als auch durch die Richtung angegeben werden. Werte, die nur durch Wert angegeben werden, werden als Skalar bezeichnet (z. B. Länge).