Hoe versnelling te berekenen

Als je ooit een felrode Ferrari-vlieg op je Honda Civic hebt laten vliegen na een stoplight, heb je verschillende snelheden van versnelling ervaren. Acceleratie is de snelheid van verandering in de snelheid van een object als het beweegt. U kunt deze snelheid van versnelling berekenen, gemeten in meters per seconde, op basis van de tijd dat het u nodig heeft om van de ene snelheid naar een ander te gaan of op basis van de massa van een object.

Stappen

Methode 1 van 3:
Het berekenen van de acceleratie van een kracht
  1. Titel afbeelding 728025 4 1
1. Definieer Newton`s tweede wet van beweging. Newton`s tweede wet van beweging stelt dat wanneer de krachten die op een object optreden onevenwichtig zijn, het object zal versnellen. Deze versnelling is afhankelijk van de netto krachten die optreden op het voorwerp en de massa van het object. Met behulp van deze wet kan de acceleratie worden berekend wanneer een bekende kracht handelt op een voorwerp van bekende massa.
  • De wet van Newton kan worden vertegenwoordigd door de vergelijking Vnetto- = m x A, waar Vnetto- is de totale kracht die op het object handelt, m is de massa van het object en een is de versnelling van het object.
  • Wanneer u deze vergelijking gebruikt, houdt u uw eenheden in het metrische systeem. Gebruik kilogram (kg) voor massa, newtons (n) voor geweld, en meters per tweede vierkante (M / S) voor versnelling.
  • Titel afbeelding 728025 5 1
    2. Vind de massa van je object. Om de massa van een object te vinden, plaats het eenvoudig op een balans of schaal en vind de massa in gram. Als u een zeer groot object hebt, moet u mogelijk een referentie vinden die u de massa kan geven. Grotere objecten hebben waarschijnlijk een massa met de eenheid van kilogram (kg).
  • Voor deze vergelijking wil je de massa omzetten in kilogrammen. Als de massa die u in gram hebt, deel dan eenvoudigweg die massa met 1000 om te converteren naar kilogrammen.
  • Titel afbeelding 728025 6 1
    3. Bereken de Net Force die op uw object werkt. Een netto-kracht is een ongebalanceerde kracht. Als je twee krachten tegen elkaar hebt en die groter is dan de andere, heb je een netto kracht in de richting van de grotere kracht. De acceleratie gebeurt wanneer een ongebalanceerde kracht werkt op een object, waardoor het snelheden naar de richting verandert die de kracht duwt of erop trekt.
  • Bijvoorbeeld: laten we zeggen en je grote broer speelt touwtrekken. Je trekt aan het touw naar links met een kracht van 5 newtons terwijl je broer het touw in de tegenovergestelde richting trekt met een kracht van 7 newtons. De netto kracht op het touw is 2 newtons aan de rechterkant, in de richting van je broer.
  • Om de units goed te begrijpen, weet dat 1 Newton (N) gelijk is aan 1 kilogram X Meter / Tweede Squared (kg x m / s).
  • Titel afbeelding 728025 7 1
    4. Herschik de vergelijking F = MA om op te lossen voor versnelling. U kunt deze formule wijzigen om op te lossen voor acceleratie door beide zijden door de massa te delen, dus: A = F / M. Om de versnelling te vinden, verdeel dan eenvoudig de kracht door de massa van het geacceleerde object.
  • Force is recht evenredig met de versnelling, wat betekent dat een grotere kracht zal leiden tot een grotere versnelling.
  • Massa is omgekeerd evenredig aan acceleratie, wat betekent dat de versnelling met een grotere massa zal afnemen.
  • Titel afbeelding 728025 8 1
    5. Gebruik de formule om op te lossen voor versnelling. Acceleratie is gelijk aan de nettofforte die werkt op een object gedeeld door de massa van het object. Zodra u de waarden voor uw variabelen hebt vastgesteld, doet u de eenvoudige divisie om de versnelling van het object te vinden.
  • Bijvoorbeeld: een 10 Newton Force fungeert uniform op een massa van 2 kilogram. Wat is de acceleratie van het object?
  • a = f / m = 10/2 = 5 m / s
    • Methode 2 van 3:
    Het berekenen van gemiddelde versnelling van twee snelheden
    1. Titel afbeelding 728025 1 1
    1. Definieer de vergelijking voor gemiddelde versnelling. U kunt de gemiddelde versnelling van een object berekenen gedurende een bepaalde periode op basis van de snelheid ervan (de snelheid die in een specifieke richting reist), vóór en na die tijd. Om dit te doen, moet u vergelijking maken voor versnelling: A = ΔV / Δt waar een is versnelling, ΔV is de verandering in snelheid, en Δt is de hoeveelheid tijd die het duurde voor die verandering om op te treden.
    • De eenheid voor versnelling is meters per seconde per seconde of m / s.
    • Acceleratie is een vectorhoeveelheid, wat betekent dat het zowel een grootte als een richting heeft. De omvang is de totale hoeveelheid versnelling, terwijl de richting de manier is waarop het object in beweging is. Als het vertraagt, is de acceleratie negatief.
  • Titel afbeelding 728025 2 1
    2. Begrijp de variabelen. Je kunt verder definiëren ΔV en Δt: ΔV = vv - vik en Δt = tv - tik waar vv is de laatste snelheid, vik is de Initiële snelheid, tv is de eindtijd, en tik is de starttijd.
  • Omdat de acceleratie een richting heeft, is het belangrijk om altijd de initiële snelheid van de laatste snelheid af te trekken. Als u ze keert, is de richting van uw versnelling onjuist.
  • Tenzij anders vermeld in het probleem, is de starttijd meestal 0 seconden.
  • Titel afbeelding 728025 3 1
    3. Gebruik de formule om versnelling te vinden. Schrijf eerst je vergelijking en alle gegeven variabelen op. De vergelijking is a = ΔV / Δt = (vv - vik) / (tv - tik). Trek de initiële snelheid af van de laatste snelheid en deel het resultaat door het tijdsinterval. Het eindresultaat is uw gemiddelde versnelling in die tijd.
  • Als de laatste snelheid minder is dan de initiële snelheid, zal de acceleratie een negatieve hoeveelheid of het tarief blijken te zijn waarop een object vertraagt.
  • Voorbeeld 1: een raceauto versnelt uniform van 18.5 m / s tot 46.1 m / s in 2.47 seconden. Wat is de gemiddelde versnelling?
  • Schrijf de vergelijking: a = ΔV / Δt = (vv - vik) / (tv - tik)
  • Definieer de variabelen: vv = 46.1 m / s, vik = 18.5 m / s, tv = 2.47 s, tik = 0 s.
  • Oplossen: een = (46.1 - 18.5) / 2.47 = 11.17 meter / seconde.
  • Voorbeeld 2: een fietser die reist op 22.4 m / s komt halt in 2.55 S na het aanbrengen van remmen. Vind zijn vertraging.
  • Schrijf de vergelijking: a = ΔV / Δt = (vv - vik) / (tv - tik)
  • Definieer de variabelen: vv = 0 m / s, vik = 22.4 m / s, tv = 2.55 s, tik = 0 s.
  • Oplossen: een = (0 - 22.4) / 2.55 = -8.78 meter / seconde.
    • Methode 3 van 3:
    Bevestigen van uw begrip
    1. Titel afbeelding 728025 9 1
    1. Begrijp de richting van versnelling. Het natuurkundige concept van versnelling komt niet altijd overeen met hoe we de term in het dagelijks leven zouden gebruiken. Elke versnelling heeft een richting, meestal als positief vertegenwoordigd als het op of rechts is en negatief is of naar beneden of links. Kijk of je antwoord zinvol is op basis van deze uitsplitsing:
      Gedrag van een autoHoe is de velocity veranderen?Richting van versnelling
      Driver Moving Right (+) Hits Gas Pedal

      + → ++ (positiever)

      positief

      Bestuurder bewegen rechts (+) raakt remmen

      ++ → + (minder positief)

      negatief

      Driver Moving Left (-) Hits Gas Pedal

      - → - (meer negatief)

      negatief

      Driver Moving Left (-) Hits Remmen

      -- → - (minder negatief)

      positief

      Driver beweegt bij constante snelheid

      blijft hetzelfde

      acceleratie is nul

  • Titel afbeelding 728025 10 1
    2. Begrijp de richting van geweld. Vergeet niet dat een kracht alleen versnelling veroorzaakt in de richting van de kracht. Sommige problemen kunnen proberen u te misleiden met irrelevante waarden.
  • Voorbeeldprobleem: een speelgoedboot met massa 10kg versnelt naar het noorden op 2 m / s. Een wind waait West oefent een kracht van 100 newtons op de boot uit. Wat is de nieuwe Noordwarde versnelling van de boot?
  • Oplossing: omdat de kracht loodrecht staat op de bewegingsrichting, heeft het geen effect op beweging in die richting. De boot blijft naar het noorden om 2 m / s te accelereren.
  • Titel afbeelding 728025 11 1
    3. Begrijp de Net Force. Als er meer dan één kracht werkt op een object, combineer ze dan in een Net Force voordat u de acceleratie berekent. Voor een probleem in twee dimensies ziet dit er zoiets uit:
  • Voorbeeld probleem: april trekt een container van 400 kg recht met een kracht van 150 newtons. Bob sta aan de linkerkant van de container en duwt met een kracht van 200 newtons. Een wind die links waait, oefent een kracht van 10 newtons uit. Wat is de versnelling van de container?
  • Oplossing: dit probleem maakt gebruik van lastige taal om te proberen en u te vangen. Teken een diagram en je zult zien dat de krachten 150 newtons rechts, 200 newtons toch zijn, en 10 newtons over. Als "Rechtsaf" is de positieve richting, de Net Force is 150 + 200 - 10 = 340 Newtons. Versnelling = f / m = 340 newtons / 400 kg = 0.85 m / s.

    • Video

    Door deze service te gebruiken, kan sommige informatie worden gedeeld met YouTube.
    Deel in het sociale netwerk:
    Vergelijkbaar