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儿童物理学
加速
当我们讨论速度和转速时,我们假设速度是恒定的。 然而,在现实世界中很少有这种情况。 在现实世界中,运动中的物体的速度往往是变化的。什么是加速?
加速是对物体速度变化的测量。 当你踩下汽车的油门踏板时,汽车向前冲去,速度越来越快。 这种速度的变化就是加速。
计算加速度的公式为:。
加速度=(速度的变化)/(时间的变化)
或
a = Δv ÷ Δt
如何测量加速度
加速度的标准测量单位是米/秒的平方或米/秒2。 你可以从上述公式中计算出来,其中速度是米/秒,时间是秒。
加速是一个矢量
在物理学中,加速度不仅有一个量级(也就是我们上面讨论的m/s2数字),而且还有一个方向。 这使得加速度成为一个矢量。
力和加速度
牛顿第二运动定律指出,物体上的力等于质量乘以加速度。 这写成了以下的方程式。
力=质量*加速度
或
F=ma
如果我们知道一个物体的质量和力,我们也可以用这个公式来计算出加速度。 这个公式是。
加速度=力/质量
或
a = F/m
恒定加速度
当一个物体随着时间的推移速度不断变化时,这就叫做恒定加速度。 一个具有恒定正加速度的物体会越来越快。 它的速度会不断增加。
间隔 |
第一秒
第2次
第三次
5米/秒2
5米/秒2
5米/秒2
10米/秒
See_also: 历史:儿童的立体主义15米/秒
20 m/s 一个恒定加速度为5 m/s2的例子。
自由落体:加速度的一种类型
自由落体的物体是恒定加速度的一个例子。 在自由落体过程中,重力对物体施加恒定的力,导致速度不断增加。 如果你要测量物体下落的距离,每一秒它都会落得更远,因为它在不断提速。
注:在现实世界中,空气摩擦力会对物体产生额外的影响。 在某一时刻,物体会达到 "终点速度",这意味着它将不再加速,下落的速度将保持不变。 一个跳伞运动员面朝下的终点速度约为每小时122英里。
平均加速度
平均加速度是速度的总变化除以总时间,可以用公式a=Δv÷Δt来计算。
例如,如果一个物体的速度在5秒钟内从20米/秒变化到50米/秒,平均加速度将是。
a = (50 m/s - 20 m/s) ÷ 5s
a=30米/秒÷5秒
a = 6 m/s2
减速或负加速
当一个物体的速度下降(减慢)时,这被称为减速。 它也可以用负加速度来表示。 这意味着加速度的方向或矢量指向物体运动的相反方向。
例如,如果一个物体的速度在2秒的时间间隔内从40米/秒变化到10米/秒,平均加速度将是。
a = (10 m/s - 40 m/s) ÷ 2s
a = -30 ms ÷ 2s
a = -15 m/s2
这也可以称为15m/s2的减速。
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