Akselerasi adalah kata yang familiar. Bukan seorang insinyur, itu paling sering muncul di artikel dan masalah berita. Percepatan pembangunan, kerjasama dan proses sosial lainnya. Arti asli dari kata ini terhubung dengan fenomena fisik. Bagaimana menemukan percepatan benda yang bergerak, atau percepatan sebagai indikator kekuatan mobil? Bisakah itu memiliki arti lain?
Apa yang terjadi antara 0 dan 100 (definisi istilah)
Indikator kekuatan mobil dianggap sebagai waktu percepatannya dari nol hingga ratusan. Tapi apa yang terjadi di antaranya? Pertimbangkan Lada Vesta kami dengan klaim 11 detik.
Salah satu rumus mencari percepatan ditulis sebagai berikut:
a=(V2 – V1) / t
Dalam kasus kami:
a – percepatan, m/s∙s
V1 – kecepatan awal, m/s;
V2 – kecepatan akhir, m/s;
t – waktu.
Ayo kita bawa datanya ke sistem SI yaitu km/jam kita hitung ulang dalam m/s:
100 km/jam=100000 m /3600 s=27,28 m/s.
Sekarang Anda dapat menemukan percepatan Kalina:
a=(27, 28 – 0) / 11=2,53 m/s∙s
Apa arti angka-angka ini? Percepatan 2,53 meter per detik per detik menunjukkan bahwa untuk setiap detik kecepatan mobil meningkat sebesar 2,53 m/s.
Saat memulai dari suatu tempat (dari awal):
- dalam detik pertama mobil akan melaju dengan kecepatan 2,53 m/s;
- untuk detik - hingga 5,06 m/s;
- pada akhir detik ketiga, kecepatannya akan menjadi 7,59 m/s, dll.
Dengan demikian, kita dapat meringkas: percepatan adalah peningkatan kecepatan suatu titik per satuan waktu.
Hukum kedua Newton, mudah
Jadi, nilai percepatan dihitung. Saatnya bertanya dari mana akselerasi ini berasal, apa sumber utamanya. Hanya ada satu jawaban - kekuatan. Ini adalah kekuatan yang dengannya roda mendorong mobil ke depan yang menyebabkannya berakselerasi. Dan bagaimana mencari percepatan jika besar gaya ini diketahui? Hubungan antara dua besaran ini dan massa suatu titik material ditetapkan oleh Isaac Newton (ini tidak terjadi pada hari ketika sebuah apel jatuh di atas kepalanya, kemudian ia menemukan hukum fisika lain).
Dan hukum ini ditulis seperti ini:
F=m a, dimana
F – gaya, N;
m – massa, kg;
a – percepatan, m/s∙s.
Mengacu pada produk industri mobil Rusia, Anda dapat menghitung gaya yang digunakan roda untuk mendorong mobil ke depan.
F=m a=1585 kg 2,53 m/s∙s=4010 N
atau 4010/9,8=409 kg∙s
Apakah ini berarti jika Anda tidak melepaskan pedal gas, mobil akan menambah kecepatan hingga mencapai kecepatan suara? Tentu saja tidak. Sudah ketika mencapai kecepatan 70 km/jam (19,44 m/s), gaya hambat udara mencapai 2000 N.
Bagaimana mencari percepatan pada saat Lada "terbang" dengan kecepatan seperti itu?
a=F / m=(Froda – Fresist.) / m=(4010 – 2000) / 1585=1, 27 m/dtk
Seperti yang Anda lihat, rumus ini memungkinkan Anda untuk menemukan kedua percepatan, mengetahui gaya yang digunakan mesin pada mekanisme (gaya lain: angin, aliran air, berat, dll.), dan sebaliknya.
Mengapa Anda perlu mengetahui akselerasi
Pertama-tama, untuk menghitung kecepatan benda apa pun pada titik waktu tertentu, serta lokasinya.
Misalkan "Lada Vesta" kita berakselerasi di Bulan, di mana tidak ada hambatan udara frontal karena ketiadaannya, maka akselerasinya pada tahap tertentu akan stabil. Dalam hal ini, kita menentukan kecepatan mobil 5 detik setelah start.
V=V0 + a t=0 + 2,53 5=12,65 m/s
atau 12,62 3600 / 1000=45,54 km/jam
V0 – kecepatan titik awal.
Dan seberapa jauh dari awal mobil bulan kita akan berada saat ini? Untuk melakukannya, cara termudah adalah menggunakan rumus universal untuk menentukan koordinat:
x=x0 + V0t + (di2) / 2
x=0 + 0 5 + (2,53 52) / 2=31,63 m
x0 – inisialkoordinat titik.
Inilah jarak yang tepat bagi Vesta untuk meninggalkan garis start dalam 5 detik.
Tetapi sebenarnya, untuk menemukan kecepatan dan percepatan suatu titik pada suatu titik waktu tertentu, pada kenyataannya perlu memperhitungkan dan menghitung banyak faktor lainnya. Tentu saja, jika Lada Vesta menyentuh bulan, itu tidak akan segera, akselerasinya, selain kekuatan mesin injeksi baru, tidak hanya dipengaruhi oleh hambatan udara.
Pada kecepatan motor yang berbeda, itu memberikan upaya yang berbeda, ini tidak memperhitungkan jumlah gigi yang digunakan, koefisien adhesi roda ke jalan, kemiringan jalan ini, kecepatan angin dan banyak lagi.
Percepatan apa lagi yang ada
Kekuatan dapat melakukan lebih dari sekadar membuat tubuh bergerak maju dalam garis lurus. Misalnya, gaya gravitasi Bumi menyebabkan Bulan terus-menerus melengkungkan jalur terbangnya sedemikian rupa sehingga selalu mengelilingi kita. Apakah ada gaya yang bekerja pada bulan dalam kasus ini? Ya, ini adalah gaya yang sama yang ditemukan oleh Newton dengan bantuan sebuah apel - gaya tarik-menarik.
Dan percepatan yang diberikannya ke satelit alami kita disebut sentripetal. Bagaimana cara mencari percepatan Bulan saat mengorbit?
aц=V2 / R=4π2R / T 2 dimana
ac – percepatan sentripetal, m/s∙s;
V adalah kecepatan Bulan dalam orbitnya, m/s;
R – radius orbit, m;
T– periode revolusi Bulan mengelilingi Bumi, s.
ac=4 2 384 399.000 / 23605912=0, 002723331 m /s∙s
