วิธีหาอัตราเร่งและความเร่งอะไรจะช่วยตัดสิน

2024 ผู้เขียน: Angel Austin | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 05:43

ความเร่งเป็นคำที่คุ้นเคย ไม่ใช่วิศวกร มักพบเห็นได้ในบทความข่าวและประเด็นต่างๆ การเร่งพัฒนา ความร่วมมือ และกระบวนการทางสังคมอื่นๆ ความหมายดั้งเดิมของคำนี้เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ทางกายภาพ จะหาอัตราเร่งของร่างกายที่กำลังเคลื่อนที่หรืออัตราเร่งเป็นตัวบ่งชี้กำลังของรถได้อย่างไร? มีความหมายอื่นได้ไหม

เกิดอะไรขึ้นระหว่าง 0 ถึง 100 (คำจำกัดความ)

ตัวบ่งชี้กำลังของรถถือเป็นเวลาที่เร่งความเร็วจากศูนย์ถึงหลักร้อย แต่เกิดอะไรขึ้นในระหว่าง? พิจารณา Lada Vesta ของเราด้วยการอ้างสิทธิ์ 11 วินาที

สูตรการหาความเร่งสูตรหนึ่งเขียนไว้ดังนี้

a=(V₂ – V₁) / t

ในกรณีของเรา:

a – ความเร่ง m/s∙s

V1 – ความเร็วเริ่มต้น m/s;

V2 – ความเร็วสุดท้าย m/s;

t – เวลา

นำข้อมูลไปที่ระบบ SI คือ km/h เราจะคำนวณใหม่เป็น m/s:

100 กม./ชม.=100000 ม. /3600 s=27.28 m/s

ตอนนี้คุณสามารถค้นหาความเร่งของ Kalina:

a=(27, 28 – 0) / 11=2.53 เมตร/วินาที∙s

ตัวเลขเหล่านี้หมายความว่าอย่างไร? ความเร่ง 2.53 เมตรต่อวินาทีต่อวินาทีแสดงว่าทุกๆ วินาที ความเร็วของรถเพิ่มขึ้น 2.53 เมตร/วินาที

เมื่อเริ่มจากสถานที่ (ตั้งแต่เริ่มต้น):

ในวินาทีแรก รถจะเร่งความเร็ว 2.53 m/s;
สำหรับวินาที - สูงสุด 5.06 m/s;
เมื่อสิ้นสุดวินาทีที่สาม ความเร็วจะเป็น 7.59 ม./วินาที เป็นต้น

ดังนั้น เราสรุปได้ว่า ความเร่งคือการเพิ่มความเร็วของจุดต่อหน่วยเวลา

กฎข้อที่สองของนิวตัน มันง่าย

ดังนั้น ค่าความเร่งจึงถูกคำนวณ ถึงเวลาต้องถามว่าอัตราเร่งนี้มาจากไหน แหล่งที่มาหลักคืออะไร มีคำตอบเดียวเท่านั้น - ความแข็งแกร่ง มันเป็นแรงที่ล้อผลักรถไปข้างหน้าที่ทำให้เร่งตัวขึ้น และจะหาความเร่งได้อย่างไรถ้าทราบขนาดของแรงนี้ ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณทั้งสองนี้กับมวลของจุดวัตถุถูกกำหนดโดยไอแซก นิวตัน (สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นในวันที่แอปเปิลตกลงบนหัวของเขา จากนั้นเขาก็ค้นพบกฎทางกายภาพอื่น)

และกฎหมายนี้เขียนแบบนี้:

F=m ∙ a โดยที่

F – บังคับ, N;

m – มวล, kg;

a – ความเร่ง, m/s∙s.

หมายถึงผลิตภัณฑ์ของอุตสาหกรรมรถยนต์รัสเซีย คุณสามารถคำนวณแรงที่ล้อผลักรถไปข้างหน้า

F=ม. ∙ a=1585 กก. ∙ 2.53 ม./วินาที∙s=4010 N

หรือ 4010 / 9,8=409 กก.∙s

นี่หมายความว่าถ้าไม่ปล่อยคันเร่ง รถจะเร่งความเร็วจนถึงความเร็วเสียง? แน่นอนไม่ เมื่อถึงความเร็ว 70 กม./ชม. (19.44 ม./วินาที) แรงต้านอากาศถึง 2000 N.

จะหาความเร่งในขณะที่ลดา "บิน" ด้วยความเร็วขนาดนั้นได้อย่างไร

a=F / m=(F_wheels – F_resist.) / m=(4010 – 2000) / 1585=1, 27 เมตร/วินาที∙s

อย่างที่คุณเห็น สูตรนี้ช่วยให้คุณค้นหาทั้งความเร่ง รู้แรงที่เครื่องยนต์กระทำต่อกลไก (แรงอื่นๆ: ลม การไหลของน้ำ น้ำหนัก ฯลฯ) และในทางกลับกัน

ทำไมคุณต้องรู้อัตราเร่ง

อย่างแรกเลย ในการคำนวณความเร็วของวัตถุใดๆ ณ จุดที่สนใจ รวมถึงตำแหน่งของวัตถุ

สมมุติว่า "Lada Vesta" ของเราเร่งความเร็วบนดวงจันทร์ ที่ซึ่งไม่มีแรงต้านของอากาศที่ส่วนหน้าเนื่องจากไม่มีมัน จากนั้นความเร่งในบางช่วงก็จะคงที่ ในกรณีนี้ เราจะกำหนดความเร็วของรถหลังจากสตาร์ท 5 วินาที

V=V₀ + a ∙ t=0 + 2.53 ∙ 5=12.65 ม./วินาที

หรือ 12.62 ∙ 3600 / 1000=45.54 กม./ชม.

V₀ – ความเร็วจุดเริ่มต้น

รถทางจันทรคติของเราตอนนี้จะอยู่ห่างจากจุดสตาร์ทแค่ไหน? วิธีที่ง่ายที่สุดคือใช้สูตรสากลในการกำหนดพิกัด:

x=x₀ + V₀t + (ที่²) / 2

x=0 + 0 ∙ 5 + (2.53 ∙ 5²) / 2=31.63 m

x₀ – เริ่มต้นพิกัดจุด

นี่คือระยะทางที่เวสต้าจะมีเวลาออกจากเส้นสตาร์ทใน 5 วินาที

แต่อันที่จริงแล้ว ในการที่จะหาความเร็วและความเร่งของจุด ณ จุดหนึ่งในเวลาที่กำหนด ในความเป็นจริง จำเป็นต้องคำนึงถึงและคำนวณปัจจัยอื่นๆ อีกมากมาย แน่นอน หาก Lada Vesta พุ่งชนดวงจันทร์ มันจะไม่เกิดขึ้นเร็ว ๆ นี้ ความเร่งของมัน นอกเหนือจากพลังของเครื่องยนต์หัวฉีดใหม่ ไม่เพียงแต่ได้รับผลกระทบจากแรงต้านของอากาศเท่านั้น

ที่ความเร็วต่างๆ ของมอเตอร์ มันให้แรงต่างกันไป ไม่คำนึงถึงจำนวนเกียร์ที่เข้าอยู่ ค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะของล้อกับถนน ความชันของถนนเส้นนี้ ความเร็วลมและอีกมากมาย

มีการเร่งความเร็วอะไรอีกบ้าง

ความเข้มแข็งทำได้มากกว่าแค่ทำให้ร่างกายก้าวไปข้างหน้าเป็นเส้นตรง ตัวอย่างเช่น แรงโน้มถ่วงของโลกทำให้ดวงจันทร์โค้งเส้นทางการบินของมันอย่างต่อเนื่องในลักษณะที่มันโคจรรอบตัวเราเสมอ ในกรณีนี้มีแรงกระทำบนดวงจันทร์หรือไม่? ใช่ นี่เป็นแรงเดียวกับที่นิวตันค้นพบด้วยความช่วยเหลือของแอปเปิ้ล - แรงดึงดูด