Πώς βρίσκετε κατακόρυφη επιτάχυνση;
Κατανόηση της κατακόρυφης επιτάχυνσης
* Ορισμός: Η κατακόρυφη επιτάχυνση είναι ο ρυθμός με τον οποίο αλλάζει η κατακόρυφη ταχύτητα ενός αντικειμένου. Είναι ένα μέτρο για το πόσο γρήγορα ένα αντικείμενο επιταχύνει ή επιβραδύνεται προς την κατεύθυνση προς τα πάνω ή προς τα κάτω.
* κατεύθυνση:
* Θετική κατακόρυφη επιτάχυνση: Σημαίνει ότι το αντικείμενο επιταχύνεται προς τα πάνω (για παράδειγμα, ένας πυραύλος απογειώνεται).
* Αρνητική κατακόρυφη επιτάχυνση: Σημαίνει ότι το αντικείμενο επιταχύνεται προς τα κάτω (για παράδειγμα, μια μπάλα που πέφτει ελεύθερα).
* Ο ρόλος της βαρύτητας: Η πιο συνηθισμένη αιτία κατακόρυφης επιτάχυνσης είναι η βαρύτητα. Κοντά στην επιφάνεια της γης, η επιτάχυνση που οφείλεται στη βαρύτητα είναι περίπου 9,8 m/s2 (ή 32 ft/s2).
Μέθοδοι για να βρείτε κατακόρυφη επιτάχυνση
1. Χρησιμοποιώντας τον δεύτερο νόμο κίνησης του Νεύτωνα:
* Φόρμουλα: F =ma (δύναμη =μάζα x επιτάχυνση)
* βήματα:
1. Προσδιορίστε την καθαρή δύναμη που ενεργεί κατακόρυφα στο αντικείμενο. Αυτό θα μπορούσε να περιλαμβάνει:
* βαρύτητα (FG): FG =mg (όπου m είναι μάζα και g είναι η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας).
* Άλλες δυνάμεις: Όπως οι εφαρμοσμένες δυνάμεις, η αντίσταση στον αέρα ή η πλευστότητα.
2. Υπολογίστε την καθαρή δύναμη (FNET). Αυτό είναι το άθροισμα όλων των δυνάμεων που ενεργούν κάθετα.
3. Εφαρμόστε τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα: FNET =MA, όπου «Α» είναι η κατακόρυφη επιτάχυνση.
4. Επίλυση για 'a'.
2. Χρησιμοποιώντας κινηματικές εξισώσεις:
* παραδοχές: Αυτές οι εξισώσεις λειτουργούν καλά όταν η επιτάχυνση είναι σταθερή.
* εξισώσεις:
* v =u + σε (όπου V είναι τελική ταχύτητα, u είναι αρχική ταχύτητα, a είναι επιτάχυνση, και t είναι ο χρόνος).
* s =ut + (1/2) at² (όπου το S είναι μετατόπιση).
* v² =u² + 2as
* βήματα:
1. Προσδιορίστε τις γνωστές μεταβλητές: Αρχική ταχύτητα (U), τελική ταχύτητα (V), μετατόπιση (s) και χρόνος (t).
2. Επιλέξτε την κατάλληλη κινηματική εξίσωση με βάση τις γνωστές μεταβλητές.
3. Επιλύστε την εξίσωση για «a»
Παραδείγματα:
* Μια μπάλα που ρίχνεται προς τα πάνω: Η αρχική ταχύτητα είναι προς τα πάνω, αλλά η επιτάχυνση είναι προς τα κάτω λόγω της βαρύτητας. Καθώς η μπάλα αυξάνεται, η ταχύτητά της μειώνεται μέχρι να σταματήσει στιγμιαία στο υψηλότερο σημείο της. Στη συνέχεια, πέφτει πίσω, με αυξανόμενη ταχύτητα προς τα κάτω.
* Μια εκτόξευση πυραύλων: Οι κινητήρες του πυραύλου παρέχουν μια ισχυρή ανοδική δύναμη, με αποτέλεσμα τη θετική κατακόρυφη επιτάχυνση.
* Skydiver: Ο ουρανός βιώνει μια προς τα κάτω δύναμη λόγω της βαρύτητας. Καθώς πέφτουν, η αντίσταση στον αέρα αυξάνεται, τελικά εξισορροπώντας τη δύναμη της βαρύτητας, οδηγώντας σε σταθερή ταχύτητα τερματικού.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Μονάδες: Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε συνεπείς μονάδες για μάζα, δύναμη, μετατόπιση, χρόνο και επιτάχυνση.
* Ποσότητες διάνυσμα: Θυμηθείτε ότι η ταχύτητα και η επιτάχυνση είναι ποσότητες φορέα, που σημαίνει ότι έχουν τόσο μέγεθος όσο και κατεύθυνση.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε ένα πιο λεπτομερές παράδειγμα ή να έχετε ένα συγκεκριμένο σενάριο στο μυαλό!
