كيفية حساب متوسط التسارع

فيديو: تمارين من 6 إلى 11 حساب التسارع المتوسط شرح فصل الحركة المتسارعة فيزياء1 أولى ثانوي حلقة رقم (8)

المحتوى

خطوات
طريقة 1 من 2: حساب متوسط التسارع
طريقة 2 من 2: تسارع موجب وسالب
نصائح

يميز التسارع معدل التغير في السرعة سواء من حيث الحجم أو في الاتجاه. يمكن إيجاد متوسط التسارع لتحديد متوسط معدل التغير في سرعة الجسم خلال فترة زمنية. قد لا تعرف كيفية حساب التسارع (نظرًا لأن هذه ليست مهمة روتينية) ، ولكن مع النهج الصحيح ، لا ينبغي أن يكون الأمر صعبًا.

خطوات

طريقة 1 من 2: حساب متوسط التسارع

1 تحديد التسارع. التسارع هو معدل زيادة السرعة أو نقصانها ، أو ببساطة المعدل الذي تتغير به السرعة بمرور الوقت. التسريع عبارة عن كمية متجهة ذات اتجاه (قم بتضمينها في الإجابة).
- عادة ، إذا تسارع الجسم أثناء التحرك "إلى اليمين" أو "لأعلى" أو "للأمام" ، فإن التسارع يكون له قيمة موجبة (+).
- إذا تسارع الجسم عند التحرك "لليسار" أو "لأسفل" أو "للخلف" ، فإن التسارع له قيمة سالبة (+).
2 اكتب تعريف التسارع كصيغة. كما ذكرنا أعلاه ، فإن التسارع هو المعدل الذي تتغير به السرعة بمرور الوقت. هناك طريقتان لكتابة هذا التعريف كصيغة:
- أ_{الأربعاء} = /_Δt (رمز دلتا "Δ" يعني "تغيير").
- أ_{الأربعاء} = /_{(ر_ل - ت_ن)}أين_ل - السرعة النهائية ، v_ن - سرعة البدء.
3 أوجد سرعات البداية والنهاية للجسم. على سبيل المثال ، عندما تبدأ السيارة بالحركة (إلى اليمين) من ساحة انتظار تبلغ سرعتها الأولية 0 م / ث ، وسرعة نهائية تبلغ 500 م / ث.
- يتم وصف الحركة إلى اليمين بقيم موجبة ، لذلك لن نشير إلى اتجاه الحركة.
- إذا بدأت السيارة في التحرك للأمام وانتهى بها الأمر في التحرك للخلف ، تكون السرعة النهائية سلبية.
4 لاحظ التغيير في الوقت المناسب. على سبيل المثال ، قد تستغرق السيارة 10 ثوان للوصول إلى سرعتها النهائية. في هذه الحالة ر_ل = 10 ث ، و_ن = 0 ثانية.
- تأكد من أن السرعة والوقت بالوحدات الصحيحة. على سبيل المثال ، إذا تم تحديد السرعة بالكيلومتر / الساعة ، فيجب قياس الوقت بالساعات.
5 أدخل بيانات السرعة والوقت في الصيغة لحساب متوسط التسارع. في مثالنا:
- أ_{الأربعاء} = /_{(10 ثوانٍ - 0 ثانية)}
- أ_{الأربعاء} = /_{(10 ث)}
- أ_{الأربعاء} = 50 م / ث / ث ، أي 50 م / ث.
6 تفسير النتيجة. يحدد متوسط التسارع متوسط معدل التغيير في السرعة خلال فترة زمنية محددة. في المثال أعلاه ، تسارعت السيارة بمعدل 50 م / ث في الثانية. تذكر: يمكن أن تكون معلمات الحركة مختلفة ، لكن متوسط التسارع سيكون هو نفسه فقط إذا لم يتغير تغير السرعة وتغير الوقت:
- يمكن أن تبدأ السيارة في التحرك بسرعة 0 م / ث وتتسارع في 10 ثوانٍ إلى 500 م / ث.
- يمكن أن تبدأ السيارة في التحرك بسرعة 0 م / ث والتسارع إلى 900 م / ث ، ثم تبطئ سرعتها إلى 500 م / ث في 10 ثوانٍ.
- يمكن أن تبدأ السيارة في التحرك بسرعة 0 م / ث ، والوقوف ثابتة لمدة 9 ثوانٍ ، ثم التسارع إلى 500 م / ث في ثانية واحدة.

طريقة 2 من 2: تسارع موجب وسالب

1 تحديد السرعة الموجبة والسالبة. للسرعة اتجاه (لأنها كمية متجهة) ، ولكن تحديدها ، على سبيل المثال ، على أنها "أعلى" أو "شمال" أمر ممل للغاية. بدلاً من ذلك ، تفترض معظم المشكلات أن الجسم يتحرك في خط مستقيم.عند التحرك في اتجاه واحد ، تكون سرعة الجسم موجبة ، وعند التحرك في الاتجاه المعاكس تكون سرعة الجسم سالبة.
- على سبيل المثال ، يتجه قطار أزرق شرقًا بسرعة 500 م / ث. يتحرك القطار الأحمر باتجاه الغرب بنفس السرعة ، ولكن نظرًا لأنه يتحرك في الاتجاه المعاكس ، تُسجل سرعته على أنها -500 م / ث.
2 استخدم تعريف التسارع لتحديد علامته (+ أو -). التسارع هو المعدل الذي تتغير به السرعة بمرور الوقت. إذا كنت لا تعرف أي علامة تكتب لقيمة التسارع ، فابحث عن التغيير في السرعة:
- الخامس_{النهائي} - الخامس_مبدئي = + أو -؟
3 التسارع في اتجاهات مختلفة. على سبيل المثال ، القطارات الزرقاء والحمراء تتحرك في اتجاهين متعاكسين بسرعة 5 م / ث. تخيل هذه الحركة على خط الأعداد ؛ يتحرك القطار الأزرق بسرعة 5 م / ث في الاتجاه الإيجابي لخط الأعداد (أي إلى اليمين) ، ويتحرك القطار الأحمر بسرعة -5 م / ث في الاتجاه السالب لخط الأعداد ( أي إلى اليسار). إذا زادت كل قطار سرعته بمقدار 2 م / ث (في اتجاه حركته) ، فما هي علامة التسارع؟ دعونا تحقق:
- يتحرك القطار الأزرق في اتجاه إيجابي ، لذا تزداد سرعته من 5 م / ث إلى 7 م / ث. السرعة النهائية 7-5 = +2. بما أن التغير في السرعة موجب ، فإن التسارع موجب أيضًا.
- يتحرك القطار الأحمر في اتجاه سلبي وتزيد سرعته من -5 م / ث إلى -7 م / ث. السرعة النهائية هي -7 - (-5) = -7 + 5 = -2 م / ث. بما أن التغير في السرعة سلبي ، فإن التسارع سلبي أيضًا.
4 ابطئ. على سبيل المثال ، تطير طائرة بسرعة 500 كم / ساعة ثم تتباطأ إلى 400 كم / ساعة. على الرغم من أن المستوى يتحرك في اتجاه إيجابي ، إلا أن تسارعه يكون سالبًا لأنه يتباطأ (أي يقلل السرعة). يمكن التحقق من ذلك من خلال العمليات الحسابية: 400 - 500 = -100 ، أي أن التغير في السرعة سالب ، وبالتالي فإن التسارع سالب.
- من ناحية أخرى ، إذا تحركت المروحية بسرعة -100 كم / س وتسارعت إلى -50 كم / س ، فإن تسارعها يكون موجبًا ، لأن التغير في السرعة موجب: -50 - (-100) = 50 (على الرغم من أن هذا التغيير في السرعة لم يكن كافيًا لتغيير اتجاه المروحية).