Cinemática é o ramo da física que descreve os fundamentos do movimento, e muitas vezes você tem a tarefa de encontrar uma quantidade, dado o conhecimento de algumas outras. Aprender as equações de aceleração constante prepara você perfeitamente para este tipo de problema, e se você tiver que encontrar aceleração, mas só tem uma velocidade inicial e final, juntamente com a distância percorrida, você pode determinar o aceleração. Você só precisa da equação certa das quatro equações e um pouco de álgebra para encontrar a expressão de que precisa.
TL; DR (muito longo; Não li)
A fórmula de aceleração se aplica apenas à aceleração constante, eumasignifica aceleração,vsignifica velocidade final,vocêsignifica velocidade inicial esé a distância percorrida entre a velocidade inicial e final.
As Equações de Aceleração Constante
Existem quatro equações de aceleração constante principais que você precisa para resolver todos os problemas como este. Eles só são válidos quando a aceleração é "constante", ou seja, quando algo está acelerando a uma taxa consistente em vez de acelerar cada vez mais rápido com o passar do tempo. A aceleração devido à gravidade pode ser usada como um exemplo de aceleração constante, mas os problemas geralmente especificam quando a aceleração continua a uma taxa constante.
As equações de aceleração constante usam os seguintes símbolos:umasignifica aceleração,vsignifica velocidade final,vocêsignifica velocidade inicial,ssignifica deslocamento (ou seja, distância percorrida) etsignifica tempo. As equações indicam:
v = u + em \\ s = 0,5 (u + v) t \\ s = ut + 0,5at ^ 2 \\ v ^ 2 = u ^ 2 + 2as
Diferentes equações são úteis para diferentes situações, mas se você tiver apenas as velocidadesvevocê, junto com a distâncias, a última equação atende perfeitamente às suas necessidades.
Reorganizar a equação parauma
Obtenha a equação na forma correta reorganizando-a. Lembre-se de que você pode reorganizar as equações da maneira que quiser, desde que faça a mesma coisa em ambos os lados da equação em cada etapa.
Começando de:
v ^ 2 = u ^ 2 + 2as
Subtrairvocê2 de ambos os lados para obter:
v ^ 2-u ^ 2 = 2as
Divida os dois lados por 2s(e inverter a equação) para obter:
a = \ frac {v ^ 2-u ^ 2} {2s}
Isso mostra como encontrar a aceleração com a velocidade e a distância. Lembre-se, porém, de que isso só se aplica à aceleração constante em uma direção. As coisas ficam um pouco mais complicadas se você tiver que adicionar uma segunda ou terceira dimensão ao movimento, mas essencialmente você cria uma dessas equações para o movimento em cada direção individualmente. Para uma aceleração variável, não existe uma equação simples como esta para usar e você tem que usar o cálculo para resolver o problema.
Um exemplo de cálculo de aceleração constante
Imagine um carro viajando com aceleração constante, com uma velocidade de 10 metros por segundo (m / s) no início de uma pista longa de 1 quilômetro (ou seja, 1.000 metros) e uma velocidade de 50 m / s no final da pista. Qual é a aceleração constante do carro? Use a equação da última seção, lembrando quevé a velocidade final evocêé a velocidade inicial. Então você temv= 50 m / s,você= 10 m / s es= 1000 m. Insira-os na equação para obter:
a = \ frac {50 ^ 2-10 ^ 2} {2 \ vezes 1000} = \ frac {2400} {2000} = 1,2 \ texto {m / s} ^ 2
Assim, o carro acelera 1,2 metros por segundo por segundo durante sua jornada pela pista, ou em outras palavras, ele ganha 1,2 metros por segundo de velocidade a cada segundo.