匀加速直线运动(mrua)

本文解释什么是匀加速直线运动 (UNIR),也称为匀变直线运动 (MRUV),及其特点。您还将找到匀加速直线运动的所有公式以及此类运动的具体示例。

什么是匀加速直线运动(MRUA)?

匀加速直线运动 (MRUA)匀变直线运动 (MRUV)是由沿直线运动且加速度恒定的物体所描述的运动。

例如,自由落体的物体描述的是匀加速直线运动 (MRUA)。自由落体的轨迹是一条直线,重力加速度是恒定的,因此它是直线匀加速运动(MRUA)的一个明显例子。

匀加速直线运动 (MRUA)
请参阅:加速度(物理)

匀加速直线运动(MRUA)的特性

一旦我们了解了物理学中直线匀加速运动(MRUA)的定义,我们就会明白这种运动的特征是什么。

  • 匀加速直线运动(MRUA)的主要特点是物体的加速度在整个运动过程中是恒定的。
  • 匀加速直线运动的另一个特点是运动体的运动轨迹是一条直线。
  • 由于匀加速直线运动的加速度是恒定的,这意味着此类运动的速度均匀变化。也就是说,速度作为时间的函数以线性方式增加或减少其值。
  • 此外,匀加速直线运动的向心加速度(或法向加速度)始终为零,因为轨迹不改变方向。

匀加速直线运动 (MRUA) 公式

接下来我们将了解匀加速直线运动 (MRUA) 的公式,也称为匀变直线运动 (MRUV)。这些公式将使解决此类直线运动的问题成为可能。

位置

在匀速直线加速运动 (MRUA) 中,物体的位置等于初始位置 (x 0 ) 加上初始速度 (v 0 ) 乘以经过时间 (Δt) 加上加速度 (a) 的一半乘以经过时间的平方(x=x 0 +v 0 ·Δt+a·Δt 2 /2)。

因此,描述匀加速直线运动(MRUA)的身体位置计算公式为:

x=x_0+v_0\cdot (t-t_0) +\cfrac{1}{2}\cdot a \cdot (t-t_0)^2

金子:

  • x

    是身体遵循匀加速直线运动的位置。

  • x_0

    是物体的初始位置。

  • v_0

    是物体的初速度。

  • t

    是计算身体位置的时刻。

  • t_0

    是初始时刻。

  • a

    是身体的加速度。

速度

在匀加速直线运动中,速度随时间均匀变化。因此,瞬间的速度(v)等于初始速度(v 0 )加上物体的加速度(a)乘以经过的时间(Δt)。因此,速度公式为v=v 0 +a·Δt。

v=v_0+a\cdot (t-t_0)

金子:

  • v

    是给定时刻身体的速度。

  • v_0

    是物体的初速度。

  • a

    是身体的加速度。

  • t

    是计算身体速度的时刻。

  • t_0

    是初始时刻。

另一方面,还有另一个公式将速度与身体位置和加速度联系起来。另外,这个公式还有一个优点,就是里面不出现时间,所以在解决某些问题时可以很有用。

v^2=v_0^2+2\cdot à \cdot (x-x_0)

金子:

  • v

    是身体的速度。

  • v_0

    是物体的初速度。

  • a

    是身体的加速度。

  • x

    是计算速度时身体的位置。

  • x_0

    是物体的初始位置。

加速

在匀加速直线运动 (MRUA) 中,加速度是恒定的。因此,加速度的计算方法是将速度的变化 (Δv) 除以时间的变化 (Δt)。所以加速度的公式为a=Δv/Δt。

a=\cfrac{\Delta v}{\Delta t}=\cfrac{v_f-v_i}{t_f-t_i}

金子:

  • a

    是加速度。

  • \Delta v

    是速度的增加。

  • \Delta t

    是时间的增量。

  • v_f

    是最终速度。

  • v_i

    是初速度。

  • t_f

    是最后时刻了。

  • t_i

    是初始时刻。

匀加速直线运动 (MRUA) 公式汇总

总之,下面我们为您提供了一张包含匀加速直线运动 (MRUA) 的所有公式的表格。

匀加速直线运动 (MRUA)

解决了匀加速直线运动 (MRUA) 的练习

  • 描述匀加速直线运动的物体从初始速度 v 0 = 2 m/s 和初始位置 x 0 = 5 m 开始。如果我们知道 6 秒后它的速度是 11 m/s,我们来计算一下:
    1. 身体的加速度。
    2. 6秒后的身体姿势。

在这种情况下,我们知道了最终速度、初始速度和经过的时间间隔,因此我们可以直接使用加速度公式求出它的值:

\begin{aligned}a&=\cfrac{\Delta v}{\Delta t}\\[2ex]a&=\cfrac{v_f-v_i}{t_f-t_i}\\[2ex]a&=\cfrac {11-2}{6-0}\\[2ex]a&=1.5 \ \cfrac{m}{s^2}\end{aligned}

一旦我们知道了加速度的值,我们就可以通过应用位置公式来确定身体在时间 t=6 s 时的位置:

\begin{aligned}x&=x_0+v_0\cdot (t-t_0) +\cfrac{1}{2}\cdot a \cdot (t-t_0)^2\\[2ex]x&=5+ 2\cdot (6-0)+\cfrac{1}{2}\cdot 1.5\cdot (6-0)^2\\[2ex]x&=5+12+27 \\[2ex]x&= 44\ m\end{aligné}

匀加速直线运动和匀速直线运动

在本节中,我们将看到匀速直线运动和匀加速直线运动之间的区别,因为这是物理学中广泛使用的两种直线运动。

匀速直线运动(MRU) ,也称为恒定直线运动(MRC),是描述物体沿直线运动且速度恒定的运动。

因此,匀加速直线运动(MRUA)和匀速直线运动(MRU)之间的差异是恒定的量。在 MRU 中,加速度是恒定的,而在 MRU 中,速度是恒定的。

匀加速直线运动和匀加速圆周运动

最后,我们来看看匀加速直线运动和匀加速圆周运动有什么区别。

匀加速圆周运动 (MCUA)也称为匀变圆周运动 (MCUV),是一种描述运动物体绕轴以恒定角加速度旋转的运动。

因此,匀加速直线运动(MRUA)和匀加速圆周运动(MCUA)的区别在于轨迹和振幅是恒定的。在 MRUA 中,轨迹是直线且加速度恒定,而在 MCUA 中,轨迹是圆形且角加速度恒定。

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注

滚动到顶部