Як знайти прискорення?
Термін «прискорення» один з небагатьох, зміст якого зрозумілий тим, хто говорить по-російськи. Він позначає величину, якої вимірюють вектор швидкості точки за її направленням і числовим значенням. Прискорення залежить від прикладеної до цієї точки сили, воно прямо пропорційно їй, але обернено пропорційно масі цієї самої точки. Ось основні критерії того, як знайти прискорення.
Виходити слід з того, де саме застосовується прискорення. Нагадаємо, що воно позначається як «а». У міжнародній системі одиниць прийнято вважати одиницею прискорення величину, яка складається з показника 1 м / с2 (Метр на секунду в квадраті): прискорення, при якому за кожну секунду швидкість тіла змінюється на 1 м в секунду (1м / с). Припустимо, прискорення тіла становить 10м / с2. Значить, протягом кожної секунди, його швидкість змінюється на 10 м / с. Що в 10 разів швидше, якби прискорення було 1м / с2. Іншими словами, швидкість означає фізичну величину, що характеризує шлях, пройдений тілом, за певний час.
Відповідаючи на питання про те, як знаходити прискорення, треба знати шлях рух тіла, його траєкторію - прямолінійна або криволінійна, і швидкість - рівномірна або нерівномірна. Щодо останньої характеристики. тобто швидкості, необхідно пам`ятати, що вона може змінюватися векторно або по модулю, тим самим, надаючи руху тіла прискорення.
Навіщо потрібна формула прискорення
Ось приклад того, як знайти прискорення по швидкості, якщо тіло починає рівноприскореного руху: необхідно розділити зміна швидкості на той відрізок часу, протягом якого і відбулася зміна швидкості. Допоможе вирішити задачу, як знайти прискорення, формула прискорення a = (v -v0) /? T =? V /? T, де початкова швидкість тіла v0, конечная- v, проміжок часу -? T.
На конкретному прикладі це виглядає наступним чином: припустимо, автомобіль починає рух, рушаючи з місця, і за 7 секунд набирає швидкість 98 м / с. Використовуючи вищенаведену формулу, визначається прискорення автомобіля, тобто взявши вихідні дані v = 98 м / с, v0 = 0,? t = 7с, треба знайти, чому дорівнює а. Ось відповідь: a = (v-v0) /? T = (98м / с - 0м / с) / 7с = 14 м / с2. Отримуємо 14 м / с2.
Пошук прискорення вільного падіння
А як знайти прискорення вільного падіння? Сам принцип пошуку добре видно на такому прикладі. Досить взяти металевий тіло, тобто предмет з металу, закріпити його на висоті, яку можна виміряти в метрах, причому, при виборі висоти треба враховувати опір повітря, причому, таке, яким можна знехтувати. Оптимально це висота 2-4 м. Внизу повинна бути встановлена платформа, спеціально під цей предмет. Тепер можна від`єднати металеве тіло від кронштейна. Природно, воно почне вільне падіння. Зафіксувати час приземлення тіла необхідно в секундах. Все, можна знайти прискорення предмета у вільному падінні. Для цього задану висоту треба розділити на час польоту тіла. Тільки цей час необхідно взяти в другому ступені. Отриманий результат слід помножити на 2. Це і буде прискорення, точніше - значення прискорення тіла у вільному падінні, виражене в м / с2.
Можна визначити прискорення вільного падіння, використовуючи силу тяжіння. Вимірявши вагами масу тіла в кг, дотримуючись граничну точність, підвісити потім це тіло на динамометрі. Отриманий результат сили тяжіння буде в ньютонах. Розділивши значення сили тяжіння на масу тіла, яке тільки що підвішувалися на динамометр, вийде прискорення вільного падіння.
Прискорення визначає маятник
Допоможе встановити прискорення вільного падіння і математичний маятник. Він являє собою тіло, закріплене і підвішений на нитці достатньої довжини, яка заздалегідь оцінити. Тепер треба привести маятник в стан коливання. І за допомогою секундоміра порахувати кількість коливань за певний час. Потім розділити це зафіксоване кількість коливань на час (воно - в секундах). Число, отримане після ділення, звести до другого степеня, помножити на довжину нитки маятника і число 39,48. Результат: визначилося прискорення вільного падіння.
Прилади для вимірювання прискорення
Логічно завершити цей інформаційний блок про прискорення тим, що вимірюється воно спеціальними приладами: акселерометрами. Вони бувають механічні, електромеханічні, електричні та оптичні. Діапазон, який їм під силу, - від 1 см / с2 до 30 км / с2, що означає O, OOlg - 3000g.Еслі скористатися другим законом Ньютона, обчислити прискорення можна знаходженням частки від розподілу сили F, що діє на точку, на її масу m: а = F / m.
