Как вычислить ускорение или массу тела

Как найти ускорение — определение и формулы расчета в физике

Что такое ускорение

Ускорение \(\overrightarrow а\) — векторная величина в физике, характеризующая быстроту изменения скорости тела.

Ускорение является векторной величиной, показывающей, на сколько изменяется вектор скорости тела при его движении за единицу времени.

Единица измерения

В СИ (системе интернациональной) ускорение измеряется: \( \begina\end=\frac м<с^2>\)

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Как рассчитать ускорение: формулы

Для прямолинейного движения

Прямолинейное движение — механическое движение, при котором траектория тела — прямая линия.

В этом случае ускорение находится по следующим формулам:

Где \(a\) — достигнутое ускорение тела, \(S\) — пройденный путь (расстояние), \(t\) — затраченное время.

Время отсчитывается от начала движения тела.

При прямолинейном равномерном движении ускорение по модулю равняется нулю.

Для равноускоренного движения

Равноускоренное движение — прямолинейное движение с постоянным положительным ускорением (разгон).

При таком виде движения ускорение определяется по формуле: \(a\;=\;\fract\) , где \(V_0\) и \(V\) начальная и конечная скорости соответственно, \(a\) — достигнутое ускорение тела, \(t\) — затраченное время.

Для равнозамедленного движения

Равнозамедленное движение — прямолинейное движение с постоянным отрицательным ускорением (замедление).

При таком виде движения ускорение находим по формуле: \(a\;=-\;\fract\) , где V и V начальная и конечная скорости соответственно, a — достигнутое ускорение тела, t — затраченное время.

Нахождение ускорения через массу и силу

Принцип инерции Галилея:

Если не действовать на тело, то его скорость не будет меняться.

Система отсчета (СО) — система координат, точка отсчета и указание начала отсчета времени.

Инерциальная система отсчета (ИСО) — это СО, в которой наблюдается движение по инерции (соблюдается принцип инерции).

II закон Ньютона:

В инерциальных системах отсчёта ускорение, приобретаемое материальной точкой, прямо пропорционально вызывающей его силе, совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки.

Мгновенное ускорение

Мгновенное ускорение тела (материальной точки) в данный момент времени — это физическая величина, равная пределу, к которому стремится среднее ускорение при стремлении промежутка времени к нулю. Другими словами — это ускорение, которое развивает тело за максимально короткий отрезок времени.

Выражается по формуле:

Максимальное ускорение

\(a_=\omega v_,\) где \(a_\) — максимальное ускорение, \(\omega\) — круговая (угловая, циклическая) частота, \(v_\) — максимальная скорость.

Среднее ускорение

Среднее ускорение — это отношение изменения скорости к промежутку времени, за который это изменение произошло.

\(\overrightarrow>=\frac<\triangle\overrightarrow V><\triangle t>\) , где \(\overrightarrow>\) — среднее ускорение, \(\triangle\overrightarrow V\) — изменение скорости, \( \triangle t\) — изменение времени.

Проекция ускорения

Определение проекции ускорения на ось \(х\) :

\(a_x=\frac>t\) , где где \(a_x\) — проекция ускорения на ось \(х\) , \(V_x\) проекция текущей скорости на ось \(х\) , \(V_<0x>\) проекция начальной скорости на ось \(х\) , \(t\) или \(\triangle t\) — промежуток времени, за который произошло изменение проекции скорости.

Источник

Физика. Ускорение, масса, сила

Ускорение это изменение скорости в единицу времени.
a = V / t
Ускорение в физике это не основная физическая величина, а производная.
Преобразуем: V = S / t тогда : a = S / t 2
именно это дает запись формулы ускорения в основных величинах и единицу измерения ускорения : метры на секунды в квадрате.

Таким образом: ускорение есть там, где есть линейная скорость движения и эта скорость — меняется в числовом значении.
Но у скорости есть еще направление.
И физики не смогли это дело оставить так, чтобы не запутать и сказали: раз скорость векторная величина, пусть будет так, что ускорение возникает и при изменении направления.
Так ускорение появляется при равномерном круговом движении?
Для нас ясность тут очень важна, так как это траектория движения планет.
Как так, спрашиваем мы, скорость движения постоянна, а появилось ускорение?
Это же нонсенс!

Читайте также:  Как измеряется объем стакана

Предлагается:1. чтобы исключить двойное толкование, принять ускорение, как только изменение линейной скорости в единицу времени.
Далее»
2.Основным написанием формулы ускорения считать a = S / t 2,
а написание a = V / t — производным. И еще точнее, чтобы убрать квадратную функцию времени (чего не существует) a = S1- S2 / t. Т.е. ускорение это разница (изменение) пройденного пути в единицу времени. И всё!

3. Считать ускорение не физической, а математической величиной, употребимой в узких пределах.
4. Определение «изменение направления» к ускорению не применять. Считать ускорением только изменение величины, а не направления.

Где мы в формулах встречаем ускорение?
Формула силы. По второму закону Ньютона F = m х a означает, что, если к массе m приложить силу F , то тело будет двигаться с скоростью, которая имеет ускорение а. И чтобы вычислить ускорение, нам надо замерить путь и время, так зачем же оно? Только для облегчения записи вычислений.
Ускорение со знаком плюс означает только то, что за одну единицу времени тело будет проходить все более меньший путь.
В случае со свободным падением тела используется понятие ускорение свободного падения тела (без учета сопротивления воздуха) g

И формула пишется F = m х g. Но эта формула справедлива только для случая, когда есть состояние свободного падения. Если тело неподвижно относительно центра Земли, то эта формула не используется, так как приводит к ошибке.
Например. Тело массой m (1 кг.) лежит на весах.
Что показывают весы? Они показывают массу в 1 кг.
А не вес, как силу притяжения ( m х g).
Тело давит на опору весов, с силой притяжения, а по Закону Всемирного тяготения
сила тяжести m х M / R2 ускорения свободного падения не содержит и вес показывают только массу. Таким образом, если задать задачу: арбуз массой m положили на весы и спросили какой вес? А потом перемножить m х g получим неверный результат, потому что весы показывают значение массы, а ускорения g
здесь вообще нет.

Напишите такое уравнение:

m х g = m х M / R2 и получите, после сокращения массы g = M / R2
и эта формула хороша только тем, что объясняет почему ускорение свободного падения не зависит от массы тела , а зависит только от массы Земли и радиуса в квадрате.

Но математически эта формула выглядит как неверная, так как не совпадают единицы измерения.
Наши ученые тут опять отличились. Они ввели гравитационную постоянную и G дали ей единицу измерения м3·с;2·кг;1 (ответ сошелся) а вопрос остался:
Есть от чего сойти с ума : во втором законе ускорение от массы зависит, а при свободном падении — нет!
А происходит это от того, что при увеличении массы силя притяжения растет, а ускорение по второму закону уменьшается и результирующая остается неизменной от массы.

Вообще, вес это еще одна производная от действия гравитации величина, которая в уважающих себя учебниках физики не рассматривается, но очень важна на базаре.

Рассмотрим случай невесомости, когда вес исчезает. Например, парашютист прыгает
с самолета, а парашют дома забыл. (сопротивление воздуха не учитываем, как всегда, зачем ему теперь воздух нужен) Скорость растет соразмерно с величиной 9.8 метров пройденного пути в секунду!
И здесь появляется еще один парадокс: сила гравитации есть, масса есть, ускорение. тоже есть, а давления на опору (как рыночного понятия веса) нет!

А, если есть сопротивление воздуха?
Тогда: F = m х (g — а)
Здесь а это то реальное ускорение, которое возникает и оно меньше ускорения свободного падения. И, если оно равно g — сила давление опору ( или вес ) равен нулю.

Источник

Как рассчитать ускорение с помощью силы и массы: исчерпывающие подходы и факты

Как рассчитать ускорение с помощью силы и массы — это известный вопрос, на который нужно ответить. Мы знаем ускорение, которое действует на тело, где сила и масса существенно влияют на него.

Ускорение измеряет, насколько скорость изменяется в данный момент времени. Скорость — это фактическая скорость, с которой объект изменяется в соответствии с системой отсчета. Скорость зависит от того, какая сила перемещает объект вперед или назад.

Читайте также:  Вычислить общие индексы физического объема

Ускорение, действующее на тело, в основном зависит от силы и массы, и как рассчитать ускорение с помощью силы и массы — это то, что мы обсудим далее. Когда неуравновешенная сила не равна нулю, действие на тело будет иметь большее ускорение, когда чистая сила не равна нулю.

Когда равнодействующая сила действующее на тело больше, ускорение, действующее на тело, также будет больше. Еще один момент, который следует помнить, это то, что масса также влияет на ускорение. Чем меньше масса, тем больше ускорение.

Как мы все знаем, законы Ньютона были применены к нескольким открытиям, а для ускорения мы используем Второй закон Ньютона. Это удобно, когда мы используем его для расчета ускорения любого движущегося тела.

Согласно второму закону Ньютона сила, действующая на тело, пропорциональна массе, постоянной во всем и изменяющейся скорости. Формула имеет вид F = ма. Мы получаем ускорение как а = Ф / м.

В этом контексте мы рассматриваем заставить быть сетью сила. Потому что на тело действует несколько сил, поддерживающих его движение, например, нормальная сила, сила трения и так далее. Следовательно, мы считаем, что полная сила, действующая на тело, является равнодействующей силой.

Как найти ускорение по чистой силе и массе

Во-первых, нам нужно понять, как сила и масса влияют на ускорение движущегося тела. Масса — это вес движущегося тела, а сила — это не что иное, как чистая сила, действующая на тело, которая запускает его движение.

Все это возможно только благодаря одной формуле, которая подчиняется Второму закону Ньютона и выводится из него. Формула выглядит так: а = Ф / м.

Здесь сила имеет разные случаи; сила может быть нормальной, силой трения, силой натяжения, силой тяжести, Равнодействующая сила, и чистая сила. Здесь, в этом случае, мы рассматриваем силу как результирующую силу. И эта конкретная сила случается с неуравновешенной силой.

При воздействии на тело эта неуравновешенная сила заставляет тело менять свое положение покоя, из которого оно начинает двигаться. Тогда у тела не будет другого выбора, кроме как совершить движение.

Простые примеры, иллюстрирующие, как найти ускорение с помощью силы и массы

Когда прикладываемая масса меньше, ускорение больше и наоборот. Возьмем небольшой пример мяча массой 10 кг, катящегося под гору с силой 40 Н. Поэтому мы также должны учитывать направление, в котором движется мяч. Пусть она будет перпендикулярна зоне, по которой движется.

Согласно уравнению Второго закона Ньютона, f = mxa

a = 4 мс -2

Давайте также проиллюстрируем другой пример для лучшего понимания. В деревне был холм, на котором мало кто пользовался, потому что на нем было слишком много камней и мелких камней, которые могли скатиться и поранить пешеходов.

Однажды из-за проливных дождей скала и камни больше не оставались неподвижными и начали быстро катиться с холма. Теперь давайте посчитаем ускорение большого камня массой 500 кг, который скатывается с силой 1500 Н.

По формуле a = F / m

a = 30 мс -2

Помимо ускорения с силой и массой, есть еще один решающий фактор: сила тяжести. Кроме того, в этом разделе мы подробно рассмотрим реальный пример того, как вычислить ускорение с помощью силы и массы.

Группа мальчиков приехала в деревню на летние каникулы. Один из мальчишек из деревни очаровал своего друга рекой, имеющей прыгающий конец. Следовательно, все мальчики захотели попробовать. Один за другим прыгали в реку с прыжковой точки.

Теперь посчитайте ускорение мальчика весом 30 кг, который прыгает в реку с силой 120 Н. Мы знаем формулу, а = Ф / м. Следовательно, a = 120/30, a = 3 мс -2 .

Ускорение с силой и массой в повседневной жизни

Всегда есть любопытство по поводу того, как все работает и воплощается в реальность. Точно так же мы обычно видим движение транспортного средства, но задумывались ли мы, как физики, о физике, лежащей в основе этой причины?

Читайте также:  Как вычислить объем паллета

Каждый день то, что мы видим, воспринимаем физику, но не осознаем ее. Как было сказано ранее, мы видим машину, движущуюся или даже едущую в ней; мы никогда не замечаем науки, стоящей за этим процессом. Поэтому главное, что нужно делать, — это замечать и признавать их в нашей повседневной жизни.

Ускорение движения тела и выводы — это то, что мы рассмотрим в этом разделе. Итак, с этого момента, где бы и когда бы мы ни увидели движущийся автомобиль или автобус, мы немедленно должны знать, что ускорение способствует такому процессу.

Во-первых, нам нужно увидеть, какое отношение масса имеет к ускорению. Масса — это вес того конкретного тела, который связан с ускорением. Когда масса мала, ускорение больше. Следовательно, вот как рассчитать ускорение с силой и массой.

Это просто здравый смысл; когда предмет тяжелый, его сложно переместить с одного места на другое. Когда масса легкая, ее можно быстро мобилизовать. Следовательно, масса имеет прямую связь с ускорением.

Задачи о том, как рассчитать ускорение с помощью силы и массы

1 задачи:

Кафе находится на углу города. Каждое утро несколько велосипедистов проезжают по городу и пересекают кафе. Скамейки кафе вынесены на улицу, поэтому вид улучшается, так как это пляжное кафе.

Однажды один из велосипедистов ехал слишком быстро, двинулся и слегка задел гигантскую статую, расположенную рядом. Эта статуя из-за своего тяжелого веса медленно упала на землю. Теперь посчитайте, с каким ускорением статуя весом 800 кг обладает силой тяжести 1100 Н.

Решение:

2 задачи:

В данный момент объект неподвижен. Когда чистая сила 175 Н действует на этот объект весом 50 кг, какое ускорение он будет использовать, чтобы выйти из своего исходного положения?

Решение:

Часто задаваемый вопрос

Какие несколько примеров ускорения в повседневной деятельности?

Ускорение — это скорость, с которой объект движется в данный момент времени. Это зависит от изменения скорости с заданным временем.

  • Когда объект движется на юг на 10N м / с с постоянной скоростью, он остается в том же темпе до тех пор, пока не будет приложена сила. Таким образом, при приложении силы он будет двигаться со скоростью 2 мс-15. Теперь объект называется ускоряющимся.
  • Девушка идет на север со скоростью 10 мс-2. Говорят, что у девушки постоянная скорость, а значит, и ускорение равно нулю.
  • Когда мяч катится с холма, он ускоряется при приложении силы. Если мяч весит меньше, ускорение больше, а если мяч весит больше, ускорение со временем становится меньше.
  • Когда мальчик прыгает со скалы с приложенной к нему силой, он будет ускоряться еще больше, а затем, наконец, остановится под действием силы тяжести. Но величина необходимого ускорения будет зависеть от прилагаемой силы: если сила увеличивается, то ускорение увеличивается; если сила уменьшается, ускорение уменьшается.
  • Мальчик движется на север с ускорением 9 мс. -2 . Постепенно на мальчика действует другая сила, и теперь размер меняется на 15 мс. -2 . Теперь говорят, что мальчика ускоряют за счет действующей на него чистой силы.

Привет. Я Киртана Срикумар, в настоящее время получаю докторскую степень. по физике, и моя область специализации — нанонаука. Я получил степень бакалавра и магистра в Stella Maris College и Loyola College соответственно. Я проявляю большой интерес к изучению своих исследовательских навыков, а также имею возможность объяснять темы физики более простым способом. Помимо учебы я люблю проводить время за музыкой и чтением книг. Подключаемся через LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/keerthana-s-91560920a/

Последние посты

Гидроксид калия или едкий калий является неорганическим компонентом. Его молярная масса составляет 56.11 г/моль. Давайте резюмируем структуру КОН Льюиса и все факты в деталях. КОН представляет собой простой гидроксид щелочного металла.

Слово «еще» в основном служит в значении «до сих пор» или «тем не менее» в предложении. Проверим употребление слова «пока» в значении «союз». Слово «пока» можно обозначить как «координационное.

О НАС

Мы являемся группой профессионалов отрасли из различных областей образования, таких как наука, инженерия, английская литература, и создаем универсальное образовательное решение, основанное на знаниях.

Источник

Поделиться с друзьями
Объясняем