속도와 가속도는 역학 또는 운동 물리학의 두 가지 기본 개념이며 서로 관련되어 있습니다. 시간을 기록하는 동안 물체의 속도를 측정하면 조금 후에 다시 측정하고 시간을 기록하면 가속도를 찾을 수 있습니다. 이는 속도를 시간으로 나눈 값입니다. 간격. 이것이 기본 아이디어이지만 일부 문제에서는 다른 데이터에서 속도를 도출해야 할 수도 있습니다.
뉴턴의 법칙에 따라 가속도를 계산하는 또 다른 방법이 있습니다. 첫 번째 법칙에 따르면 몸은 힘에 의해 작용하지 않는 한 균일 한 운동 상태를 유지하고 두 번째 법칙은 힘의 크기 사이의 수학적 관계를 표현합니다.에프) 및 가속도 (ㅏ) 질량체미디엄그 힘 때문에 경험합니다. 관계는에프 = 엄마. 신체에 작용하는 힘의 크기를 알고 있고 신체의 질량을 알고 있다면, 신체가 경험하는 가속도를 즉시 계산할 수 있습니다.
평균 가속 방정식
고속도로에있는 자동차를 생각해보십시오. 속도계가 작동하지 않는데 속도계가 작동하지 않는지 알고 싶으면 경로에서 두 지점을 선택합니다.엑스1 과엑스2, 차가 각 지점을 지나갈 때 시계를 봅니다. 자동차의 평균 속도는 두 지점 사이의 거리를 자동차가 두 지점을 모두 통과하는 데 걸리는 시간으로 나눈 값입니다. 시계의 시간이엑스1 이다티1, 그리고 시간엑스2 이다티2, 자동차의 속도 (에스)는 다음과 같습니다.
s = \ frac {\ Delta x} {\ Delta t} = \ frac {x_2-x_1} {t_2-t_1}
이제 자동차의 속도계가 작동하고 지점에서 두 가지 다른 속도를 기록한다고 가정합니다.엑스1 과엑스2. 속도가 다르기 때문에 차가 가속해야했습니다. 가속도는 특정 시간 간격 동안의 속도 변화로 정의됩니다. 음수 일 수 있으며 이는 자동차가 감속하고 있음을 의미합니다. 시간에 속도계에 기록 된 순간 속도가티1 이다에스1및 시간의 속도티2 이다에스2, 가속도 (ㅏ) 포인트 사이엑스1 과엑스2 is :
a = \ frac {\ Delta s} {\ Delta t} = \ frac {s_2-s_1} {t_2-t_1}
이 평균 가속 방정식은 특정 시간에 속도를 측정하고 다른 시간에 다시 측정하면 가속도는 속도 변화를 시간으로 나눈 값입니다. 간격. SI 시스템의 속도 단위는 미터 / 초 (m / s)이고 가속 단위는 미터 / 초 / 초 (m / s / s)이며 일반적으로 m / s로 표시됩니다.2. 영국식 시스템에서 선호하는 가속도 단위는 피트 / 초 / 초 또는 피트 / 초입니다.2.
예: 비행기가 이륙 직후 시속 100 마일을 비행하고 있으며, 30 분 후 시속 500 마일을 비행하는 순항 고도에 도달합니다. 순항 고도로 올라갈 때 평균 가속도는 얼마입니까?
위에서 파생 된 가속 공식을 사용할 수 있습니다. 속도 차이 (∆에스)은 400mph이고 시간은 30 분으로 0.5 시간입니다. 가속도는
a = \ frac {400} {0.5} = 800 \ text {시간당 마일} ^ 2
뉴턴의 제 2 법칙은 가속 계산기를 제공합니다
뉴턴의 제 2 법칙을 표현하는 방정식,에프 = 엄마, 물리학에서 가장 유용한 중 하나이며 가속 공식으로 사용됩니다. SI 시스템에서 힘의 단위는 아이작 경의 이름을 딴 뉴턴 (N)입니다. 1 뉴턴은 1kg의 질량에 1m / s의 가속을 제공하는 데 필요한 힘입니다.2. 제국 시스템에서 힘의 단위는 파운드입니다. 무게도 파운드 단위로 측정되므로 무게와 힘을 구분하기 위해 힘 단위를 파운드 힘 (lbf)이라고합니다.
가속도를 구하기 위해 양변을 다음과 같이 나누면 뉴턴 방정식을 재 배열 할 수 있습니다.미디엄. 당신은 얻을 :
a = \ frac {F} {m}
적용된 힘의 질량과 크기를 알 때이 식을 가속 계산기로 사용하십시오.
예:질량이 8kg 인 물체. 20 뉴턴의 힘을 경험합니다. 평균 가속도가 어느 정도입니까?
a = \ frac {F} {m} = \ frac {20} {8} = 2.5 \ text {m / s} ^ 2
예: 2,000 파운드의 자동차는 1,000 파운드의 힘을 경험합니다. 가속도는 무엇입니까?
무게는 질량과 동일하지 않으므로 차량의 질량을 얻으려면 무게를 중력에 의한 가속도로 나누어야합니다.2. 답은 62.5 슬러그입니다 (슬러그는 제국 시스템에서 질량의 단위입니다). 이제 가속도를 계산할 수 있습니다.
a = \ frac {F} {m} = \ frac {1000} {62.5} = 16 \ text {ft / s} ^ 2