Fizika bērniem

Paātrinājums

Kas ir paātrinājums?

Paātrinājums ir objekta ātruma izmaiņu mērījums. Nospiežot automašīnas gāzes pedāli, automašīna strauji virzās uz priekšu, kļūstot aizvien ātrāka. Šī ātruma izmaiņa ir paātrinājums.

Paātrinājuma aprēķina vienādojums ir šāds:

Paātrinājums = (ātruma izmaiņas)/(laika izmaiņas)

vai

a = Δv ÷ Δt

Kā izmērīt paātrinājumu

Standarta paātrinājuma mērvienība ir metri sekundē kvadrātā jeb m/s2. To var aprēķināt pēc iepriekš minētās formulas, kur ātrums ir metri sekundē, bet laiks ir sekundēs.

Paātrinājums ir vektors

Fizikā paātrinājumam ir ne tikai lielums (tas ir iepriekš aplūkotais skaitlis m/s2), bet arī virziens. Tādējādi paātrinājums ir vektors.

Spēks un paātrinājums

Ņūtona otrais kustības likums nosaka, ka spēks, kas iedarbojas uz objektu, ir vienāds ar masu, reizinātu ar paātrinājumu. Tas ir rakstīts ar šādu vienādojumu:

Spēks = masa * paātrinājums

vai

F = ma

Šo formulu varam izmantot arī paātrinājuma aprēķināšanai, ja zinām objekta masu un spēku. Šī formula ir:

paātrinājums = spēks/masa

vai

a = F/m

Pastāvīgs paātrinājums

Ja objektam laika gaitā ātrums mainās par nemainīgu lielumu, to sauc par pastāvīgu paātrinājumu. Objekts ar pastāvīgu pozitīvu paātrinājumu virzīsies arvien ātrāk un ātrāk. Tā ātrums pastāvīgi palielināsies.

1. sekunde

2. sekunde

3. otrais Paātrinājums

5 m/s2

5 m/s2

5 m/s2 Ātrums

10 m/s

15 m/s

20 m/s Pastāvīga paātrinājuma 5 m/s2 piemērs.

Brīvais kritiens: paātrinājuma veids

Viens no pastāvīga paātrinājuma piemēriem ir objekts brīvā kritienā. Brīvā kritiena laikā gravitācija iedarbojas uz objektu ar pastāvīgu spēku, izraisot pastāvīgu ātruma palielināšanos. Ja izmērītu objekta kritiena attālumu, ar katru sekundi tas kristos vēl tālāk, jo tas pastāvīgi palielina ātrumu.

Piezīme: reālajā pasaulē uz objektu iedarbotos papildu gaisa berzes spēks. Kādā brīdī objekts sasniegtu "galīgo ātrumu". Tas nozīmē, ka tas vairs nepaātrināsies un kritiena ātrums paliks nemainīgs. Galīgais ātrums, ar kādu izpletņlēcējs krīt ar seju uz leju, ir aptuveni 122 jūdzes stundā.

Vidējais paātrinājums

Vidējais paātrinājums ir kopējā ātruma izmaiņa, kas dalīta ar kopējo laiku. To var atrast, izmantojot vienādojumu a = Δv ÷ Δt.

Piemēram, ja objekta ātrums 5 sekunžu laikā mainās no 20 m/s līdz 50 m/s, vidējais paātrinājums būs:

a = (50 m/s - 20 m/s) ÷ 5s

a = 30 m/s ÷ 5s

a = 6 m/s2

Palēninājums vai negatīvs paātrinājums

Kad objekta ātrums samazinās (palēninās), to sauc par palēnināšanos. To var attēlot arī ar negatīvu paātrinājumu. Tas nozīmē, ka paātrinājuma virziens vai vektors ir vērsts pretējā virzienā objekta kustībai.

Piemēram, ja objekta ātrums mainās no 40 m/s līdz 10 m/s 2 sekunžu laika intervālā, vidējais paātrinājums būs:

a = (10 m/s - 40 m/s) ÷ 2s

a = -30 ms ÷ 2s

a = -15 m/s2

To varētu saukt arī par palēninājumu 15 m/s2.

Aktivitātes

Veiciet desmit jautājumu viktorīnu par šo lapu.

Vairāk fizikas priekšmetu par kustību, darbu un enerģiju

Skalāri un vektori

Vektoru matemātika

Masa un svars

Spēks

Ātrums un ātrums

Paātrinājums

Gravitācija

Berze

Kustības likumi

Vienkāršās mašīnas

Kustības terminu vārdnīca

Darbs un enerģija

Enerģija

Kinētiskā enerģija

Potenciālā enerģija

Darbs

Power

Moments un sadursmes

Spiediens

Siltums

Temperatūra

Zinātne>> Fizika bērniem