▷ Постоянное ускорение

В этой статье объясняется, что в физике означает, что тело движется с постоянным ускорением. Итак, здесь вы найдете, что такое движение с постоянным ускорением, примеры движений с постоянным ускорением и формулы для этого типа движения.

Чтобы полностью понять концепцию постоянного ускорения, логически, вы должны сначала иметь четкое представление о том, что такое ускорение в физике. Вот почему, прежде чем начать объяснение, мы рекомендуем вам посетить следующий пост:

➤ См.: Что такое ускорение? (физический)

Что означает, что ускорение постоянно?

Если тело движется с постоянным ускорением, это означает, что его скорость постоянно меняется во времени. Другими словами, когда ускорение тела постоянно, это означает, что его скорость увеличивается или уменьшается линейно со временем.

Например, если тело движется вперед с постоянным ускорением 2 м/с ² , это означает, что каждую секунду его скорость будет увеличиваться на 2 м/с. Так что, если он тронется с места, то через одну секунду его скорость будет 2 м/с, через две секунды — 4 м/с, через три секунды — 6 м/с и т. д.

Следует отметить, что ускорение не только меняет величину скорости, но и может изменять направление скорости. Такие движения, как равномерное круговое движение (MCU), сохраняют модуль скорости постоянным на протяжении всего движения, но его направление меняется, что позволяет совершать повороты с постоянной скоростью.

➤ См.: Что такое скорость?

Таким образом, тело, опускающееся в свободном падении, является примером движения с постоянным ускорением, так как на тело действует только ускорение силы тяжести (без учета трения с воздухом), величина которого постоянна (g=9,81 м/с ² ).

Примеры движений с постоянным ускорением

Чтобы завершить понимание понятия постоянного ускорения, вы можете увидеть ниже примеры движений, ускорение которых постоянно на всей траектории.

Формулы движения с постоянным ускорением

Ниже мы покажем вам, что представляют собой формулы (или уравнения) движения при постоянном ускорении. Эти формулы позволят вам решить проблемы этого типа движений.

Позиция

Когда ускорение движения постоянно, положение тела равно начальному положению плюс произведение начальной скорости на затраченное время плюс половина ускорения, умноженная на квадрат прошедшего времени.

Таким образом, формула расчета положения тела, описывающего движение с постоянным ускорением, имеет следующий вид:

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

Золото:

$x$

это положение тела.
$x_0$

– исходное положение тела.
$v_0$

– начальная скорость тела.
$t$

– момент времени, в течение которого рассчитывается положение тела.
$t_0$

это начальный момент.
$a$

это ускорение тела.

Скорость

Когда тело движется с постоянным ускорением, скорость изменяется равномерно со временем. Таким образом, скорость в данный момент времени равна начальной скорости плюс ускорение тела, умноженное на затраченное время.

Следовательно, формула для расчета скорости при постоянном ускорении выглядит следующим образом:

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

Золото:

$v$

— скорость тела в данный момент.
$v_0$

– начальная скорость тела.
$a$

это ускорение тела.
$t$

момент, в который рассчитывается скорость тела.
$t_0$

это начальный момент.

С другой стороны, есть еще одна формула, связывающая скорость с положением тела и ускорением. Эта формула имеет то преимущество, что время там не фигурирует, поэтому она может быть полезна при решении определенных задач.

$v^2=v_0^2+2\cdot a \cdot (x-x_0)$

Золото:

$v$

это скорость тела.
$v_0$

– начальная скорость тела.
$a$

это ускорение тела.
$x$

— положение тела в момент вычисления скорости.
$x_0$

– исходное положение тела.

Ускорение

Если ускорение постоянно, оно рассчитывается путем деления изменения скорости (Δv) на изменение во времени (Δt). Итак, формула постоянного ускорения : a=Δv/Δt.

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

Золото:

$a$

это ускорение.
$\Delta v$

это приращение скорости.
$\Delta t$

это приращение времени.
$v_f$

это конечная скорость.
$v_i$

это начальная скорость.
$t_f$

это последний момент.
$t_i$

это начальный момент.

постоянное ускорение и постоянная скорость

Наконец, мы увидим, в чем разница между движением с постоянным ускорением и движением с постоянной скоростью, поскольку это два понятия, предполагающие в физике два совершенно разных типа движений.

Как мы видели на протяжении всей статьи, движение с постоянным ускорением предполагает изменение скорости тела. Точнее, если ускорение постоянно, то скорость изменяется линейно со временем.

С другой стороны, когда скорость тела постоянна, это означает, что его ускорение равно нулю. В физике ускорение обозначает изменение скорости в единицу времени, поэтому, если скорость не изменится, ускорение будет равно нулю.

Как видите, ускорение и скорость взаимосвязаны, и фактически, когда одна из этих величин постоянна, это имеет последствия для другой. Чтобы узнать больше, вы можете прочитать следующую статью на нашем сайте:

➤ См.: Постоянная скорость.

Что означает, что ускорение постоянно?

Примеры движений с постоянным ускорением

Формулы движения с постоянным ускорением

Позиция

Скорость

Ускорение

постоянное ускорение и постоянная скорость

Оставить комментарий Отменить ответ