▷ 직선등가속도운동(MRUA)

이 기사에서는 균일하게 변하는 직선 운동(MRUV)이라고도 알려진 균일 가속 직선 운동(UNIR)이 무엇인지, 그리고 그 특성이 무엇인지 설명합니다. 또한 균일하게 가속된 직선 운동에 대한 모든 공식과 이러한 유형의 운동에 대한 구체적인 예를 찾을 수 있습니다.

직선 등가속도 운동(MRUA)이란 무엇입니까?

균일 가속 직선 운동(MRUA) 또는 균일 가변 직선 운동(MRUV)은 직선으로 움직이고 가속도가 일정한 물체에 의해 설명되는 운동입니다.

예를 들어, 자유 낙하 하는 물체는 균일 가속 직선 운동(MRUA)을 나타냅니다. 자유 낙하하는 물체의 궤적은 직선이고 중력에 의한 가속도가 일정하므로 직선 등가속도 운동(MRUA)의 명확한 예입니다.

➤ 참조: 가속(물리학)

직선 등가속도 운동(MRUA)의 특성

물리학에서 직선 등가속도 운동(MRUA)의 정의를 살펴본 후에는 이러한 유형의 운동의 특징이 무엇인지 살펴보겠습니다.

직선 등가속도 운동(MRUA)의 주요 특징은 신체의 가속도가 운동 전반에 걸쳐 일정하다는 것입니다.
등가속 직선운동의 또 다른 특징은 움직이는 물체의 궤적이 직선이라는 점이다.
균일하게 가속된 직선 운동의 가속도는 일정하므로 이는 이러한 유형의 운동에서 속도가 균일하게 변한다는 것을 의미합니다. 즉, 속도는 시간의 함수에 따라 선형 방식으로 값을 늘리거나 줄입니다.
더욱이, 균일하게 가속된 직선 운동의 구심 가속도(또는 수직 가속도)는 궤적이 방향을 바꾸지 않기 때문에 항상 0입니다.

직선 등가속도 운동(MRUA) 공식

다음으로 균일하게 변하는 직선 운동(MRUV)이라고도 알려진 균일 가속 직선 운동(MRUA)에 대한 공식이 무엇인지 살펴보겠습니다. 이러한 공식을 사용하면 이러한 유형의 직선 운동 문제를 해결할 수 있습니다.

위치

직선 등가속도 운동(MRUA)에서 물체의 위치는 초기 위치(x ₀ )에 초기 속도(v ₀ )와 경과 시간(Δt)을 곱하고 가속도(a)의 절반을 더한 값과 같습니다. 경과 시간의 제곱 (x=x ₀ +v ₀ ·Δt+a ·Δt ² /2).

따라서 균일 가속 직선 운동(MRUA)을 설명하는 신체 위치를 계산하는 공식은 다음과 같습니다.

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

금:

$x$

균일하게 가속된 직선 운동을 따르는 신체의 위치입니다.
$x_0$

본체의 초기 위치입니다.
$v_0$

는 신체의 초기 속도이다.
$t$

신체 위치가 계산되는 순간입니다.
$t_0$

초기 순간이다.
$a$

신체의 가속도이다.

속도

등가속 직선 운동에서는 속도가 시간에 따라 균일하게 변합니다. 따라서 순간 속도(v)는 초기 속도(v ₀ )에 물체의 가속도(a)를 더한 후 경과 시간(Δt)을 곱한 것과 같습니다. 따라서 속도식은 v= _v0 + a·Δt이다.

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

금:

$v$

주어진 순간의 신체의 속도입니다.
$v_0$

는 신체의 초기 속도이다.
$a$

신체의 가속도이다.
$t$

신체의 속도가 계산되는 순간입니다.
$t_0$

초기 순간이다.

반면에 속도를 신체 위치 및 가속도와 연관시키는 또 다른 공식도 있습니다. 또한, 이 공식은 시간이 나타나지 않는다는 장점이 있으므로 특정 문제를 해결하는 데 유용할 수 있습니다.

$v^2=v_0^2+2\cdot à \cdot (x-x_0)$

금:

$v$

신체의 속도이다.
$v_0$

는 신체의 초기 속도이다.
$a$

신체의 가속도이다.
$x$

는 속도를 계산할 때의 신체 위치입니다.
$x_0$

본체의 초기 위치입니다.

가속

균일 가속 직선 운동(MRUA)에서는 가속도가 일정합니다. 따라서 가속도는 속도 변화(Δv)를 시간 변화(Δt)로 나누어 계산됩니다. 따라서 가속도 공식은 a=Δv/Δt입니다.

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

금:

$a$

가속도입니다.
$\Delta v$

속도의 증가이다.
$\Delta t$

시간의 증가입니다.
$v_f$

최종 속도입니다.
$v_i$

초기 속도입니다.
$t_f$

마지막 순간이다.
$t_i$

초기 순간이다.

직선형 등가속도 운동(MRUA) 공식 요약

요약하자면, 아래에는 균일 가속 직선 운동(MRUA)에 대한 모든 공식이 포함된 표가 있습니다.

균일 가속 직선 운동(MRUA)에 대한 운동 해결

균일하게 가속된 직선 운동을 설명하는 몸체는 초기 속도 v ₀ = 2 m/s 및 초기 위치 x ₀ = 5 m에서 시작됩니다. 6초 후 속도가 11m/s라는 것을 안다면 다음과 같이 계산해 보겠습니다.
1. 신체의 가속.
2. 6초 후 신체 위치.

이 경우 최종 속도, 초기 속도 및 경과 시간 간격을 알고 있으므로 가속도 공식을 직접 사용하여 해당 값을 찾을 수 있습니다.

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

그리고 가속도 값을 알면 위치 공식을 적용하여 시간 t=6초에서 물체의 위치를 결정할 수 있습니다.

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

등가속도 직선운동과 등속직선운동

이 섹션에서는 균일한 직선 운동과 균일하게 가속된 직선 운동의 차이점을 살펴보겠습니다. 이는 물리학에서 널리 사용되는 두 가지 유형의 직선 운동이기 때문입니다.

등속 직선 운동(MRU)은 일정한 직선 운동(MRC)이라고도 불리며 직선으로 움직이고 속도가 일정한 물체를 나타내는 운동입니다.

따라서 등가속도 직선운동(MRUA)과 등속직선운동(MRU)의 차이는 일정한 양이다. MRU에서는 가속도가 일정하지만 MRU에서는 속도가 일정합니다.

➤ 참조: 균일 직선 운동(MRU)의 특성

등가속도 직선운동과 등가속도 원운동

마지막으로 등가속도 직선운동과 등가속도 원운동의 차이가 무엇인지 알아보겠습니다.

등분포 원운동(MCUV) 이라고도 불리는 등분포 가속 원운동(MCUA)은 일정한 각가속도로 축을 중심으로 회전하는 움직이는 물체를 설명하는 운동입니다.

따라서 등가속도 직선운동(MRUA)과 등가속도 원운동(MCUA)의 차이는 궤적과 진폭이 일정하다는 점이다. MRUA에서는 궤적이 직선이고 가속도가 일정하지만 MCUA에서는 궤적이 원형이고 각가속도가 일정합니다.

➤ 참조: 균일 가속 원운동(MCUA)의 특성

균일하게 가속된 직선 운동(mrua)