Брзина и убрзање су два основна појма у механици или физици кретања и они су повезани. Ако мерите брзину предмета док бележите време, измерите је поново мало касније, такође док бележећи време, можете пронаћи убрзање, што је разлика у тим брзинама подељеним са временом интервал. То је основна идеја, иако ћете у неким проблемима можда морати да извучете брзину из других података.
Постоји још један начин за израчунавање убрзања заснован на Њутновим законима. Према првом закону, тело остаје у стању равномерног кретања уколико на њега не делује сила, а други закон изражава математички однос између величине силе (Ф) и убрзање (а) тело масемискуства због те силе. Веза јеФ = ма. Ако знате величину силе која делује на тело и знате масу тела, можете одмах израчунати убрзање које оно доживљава.
Једначина просечног убрзања
Замислите аутомобил на аутопуту. Ако желите знати колико брзо иде, а брзиномјер не ради, одаберите двије тачке на његовој путањи,Икс1 иИкс2, и гледате на сат док аутомобил пролази поред сваке тачке. Просечна брзина аутомобила је удаљеност између две тачке подељена временом потребним да аутомобил прође обе. Ако је време на сату у
с = \ фрац {\ Делта к} {\ Делта т} = \ фрац {к_2-к_1} {т_2-т_1}
Сада претпоставимо да брзиномер аутомобила ради и бележи две различите брзине у тачкамаИкс1 иИкс2. Пошто су брзине различите, аутомобил је морао да убрзава. Убрзање се дефинише као промена брзине током одређеног временског интервала. То може бити негативан број, што би значило да се аутомобил успоравао. Ако тренутна брзина коју забележи брзиномер на времет1 јес1, и брзина у временут2 јес2, убрзање (а) између тачакаИкс1 иИкс2 је:
а = \ фрац {\ Делта с} {\ Делта т} = \ фрац {с_2-с_1} {т_2-т_1}
Ова једначина просечног убрзања вам говори да ако мерите брзину у одређено време и измерите га поново у неко друго време, убрзање је промена брзине подељена временом интервал. Јединице брзине у СИ систему су метри / секунда (м / с), а јединице убрзања су метри / секунда / секунда (м / с / с) што се обично пише м / с2. У империјалном систему, пожељне јединице убрзања су стопе / секунда / секунда или фт / с2.
Пример: Авион лети 100 миља на сат непосредно по полетању, а висину крстарења достиже 30 минута касније, када лети 500 миља на сат. Које је његово просечно убрзање док се пењало на своју висину крстарења?
Можемо користити претходно изведену формулу убрзања. Разлика у брзини (∆с) износи 400 мпх, а време је 30 минута, што је 0,5 сата. Убрзање је тада
а = \ фрац {400} {0,5} = 800 \ тект {миље по сату} ^ 2
Њутнов други закон пружа калкулатор убрзања
Једначина која изражава други Њутнов закон,Ф = ма, један је од најкориснијих у физици и служи као формула убрзања. Јединица силе у систему СИ је Њутн (Н), назван по самом Сир Исаац-у. Један Њутн је сила потребна да би маса од 1 килограм добила убрзање од 1 м / с2. У империјалном систему јединица снаге је фунта. Тежина се такође мери у килограмима, па се за разликовање масе од силе јединице силе називају фунтама-сила (лбф).
Можете преуредити Њутнову једначину да реши убрзање тако што ћете поделити обе стране сам. Добијате:
а = \ фрац {Ф} {м}
Користите овај израз као калкулатор убрзања када знате масу и величину примењене силе.
Пример:Предмет масе 8 кг. доживљава силу од 20 Њутна. Које просечно убрзање доживљава?
а = \ фрац {Ф} {м} = \ фрац {20} {8} = 2,5 \ тект {м / с} ^ 2
Пример: Аутомобил од 2.000 килограма доживљава силу од 1.000 килограма. Које је његово убрзање?
Тежина није иста као маса, па да бисте добили масу аутомобила, морате да поделите његову тежину са убрзањем услед гравитације, са је 32 фт / с2. Одговор је 62,5 пужева (пужеви су јединица за масу у царском систему). Сада можете израчунати убрзање:
а = \ фрац {Ф} {м} = \ фрац {1000} {62.5} = 16 \ тект {фт / с} ^ 2