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)或匀变直线运动 (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)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:
金子:
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是身体遵循匀加速直线运动的位置。
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是物体的初始位置。
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是物体的初速度。
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是计算身体位置的时刻。
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是初始时刻。
-
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。
金子:
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是给定时刻身体的速度。
-
是物体的初速度。
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是身体的加速度。
-
是计算身体速度的时刻。
-
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。
金子:
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是身体的速度。
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是物体的初速度。
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是身体的加速度。
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是计算速度时身体的位置。
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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。
金子:
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是加速度。
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是速度的增加。
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是时间的增量。
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是最终速度。
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是初速度。
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是最后时刻了。
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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。
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:
- 身体的加速度。
- 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:
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:
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。