Формули прискорення у фізиці: лінійне і центростремительное прискорення

Опубликованно 08.11.2018 20:05

Як відомо, рух в класичній фізиці описується другим законом Ньютона. Завдяки цим законом вводиться поняття прискорення тіла. У цій статті розглянемо основні формули прискорення фізики, які використовують поняття діючої сили, швидкості і пройденого тілом шляху. Поняття про прискорення через другий закон Ньютона

Якщо на деяке фізичне тіло масою m діє зовнішня сила F, то при відсутності інших впливів на нього, можна записати наступне рівняння:

F = m*a

Тут a - векторна величина, що одержала назву лінійного прискорення. Як видно з формули, воно прямо пропорційно зовнішньої сили F, оскільки масу тіла можна вважати величиною постійною при швидкостях, значно менших швидкості поширення електромагнітних хвиль. Крім того, вектор a збігається за напрямом з F.

Наведене вираз дозволяє записати першу формулу прискорення у фізиці:

a = F/m або a = F/m

Тут другий вираз записано в скалярної формі. Прискорення, швидкість і пройдений шлях

Ще один спосіб знайти лінійне прискорення a полягає в дослідженні процесу руху тіла по прямій траєкторії. Такий рух прийнято описувати такими характеристиками, як швидкість, час і пройдений шлях. У цьому випадку прискорення розуміється як швидкість зміни самої швидкості.

Для прямолінійного переміщення об\'єктів справедливі наступні формули в скалярної формі:

1) aM = dv/dt;

2) acp = (v2-v1)/(t2-t1);

3) acp = 2*S/t2

Перший вираз являє собою миттєве прискорення, воно визначається як похідна від швидкості за часом.

Друга формула дозволяє розрахувати середнє прискорення. Тут розглядається два стани рухомого об\'єкта: його швидкість у момент v1 часу t1 і аналогічна величина v2 в момент часу t2. Час t1 і t2 відраховується від деякого початкового події. Зазначимо, що середнє прискорення характеризує загалом цю величину на розглянутому проміжку. Всередині ж значення миттєвого прискорення може змінюватися і значно відрізнятися від середньої acp.

Третя формула прискорення у фізиці дає можливість визначати також acp, але вже через пройдений шлях S. Формула справедлива, якщо тіло починало руху з нульової швидкості, тобто коли t=0, v0=0. Цей тип руху називають рівноприскореним. Його яскравим прикладом є падіння тіл в полі тяжіння нашої планети. Рух по колу рівномірне і прискорення

Як було сказано, прискорення є вектором і за визначенням являє собою зміну швидкості за одиницю часу. В випадку рівномірного руху по колу модуль швидкості не змінюється, однак, постійно змінює напрямок його вектор. Цей факт призводить до виникнення специфічного виду прискорення, що отримав назву доцентровий. Воно спрямоване до центра окружності, по якій тіло здійснює рух, і визначається за формулою:

ac = v2/r, де r - радіус кола.

Ця формула прискорення у фізиці демонструє, що його значення із зростанням швидкості зростає швидше, ніж зі зменшенням радіуса кривизни траєкторії.

Прикладом прояву ac є рух автомобіля, що входить в поворот. Автор: Валерій Савельєв 11 Жовтня, 2018

Категория: Новости