가속을 계산하는 방법

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• 평균 가속 방정식
• 뉴턴의 2 법칙은 가속 계산기를 제공합니다

속도와 가속은 역학 또는 운동 물리학에서 두 가지 기본 개념이며 관련이 있습니다. 시간을 기록하는 동안 물체의 속도를 측정 한 다음 시간을 기록하는 동안 조금 나중에 다시 측정하면 가속도를 찾을 수 있습니다. 속도의 차이를 시간 간격으로 나눈 값입니다. 기본 아이디어는 일부 문제에서는 다른 데이터에서 속도를 도출해야 할 수도 있습니다.

뉴턴 법에 따라 가속도를 계산하는 또 다른 방법이 있습니다. 첫 번째 법칙에 따르면, 신체는 힘의 영향을받지 않는 한 균일 한 운동 상태를 유지하며, 두 번째 법칙은 힘의 크기 사이의 수학적 관계를 나타냅니다 (에프) 및 가속도 (에이) 질량의 몸 엠 그 힘으로 인한 경험. 관계는 에프 = 엄마. 몸에 작용하는 힘의 크기를 알고 몸의 질량을 알고 있다면 경험하는 가속도를 즉시 계산할 수 있습니다.

평균 가속 방정식

고속도로에서 자동차를 생각하십시오. 속도가 얼마나 빨라지고 속도계가 작동하지 않는지 알고 싶다면 경로에서 두 점을 선택하십시오. 엑스₁ 과 엑스_2, 차가 각 지점을 지날 때 시계를 봅니다. 자동차의 평균 속도는 두 지점 사이의 거리를 자동차가 두 지점을 통과하는 데 걸리는 시간으로 나눈 거리입니다. 시계의 시간이 엑스₁ 이다 티_1, 그리고 시간 엑스₂ 이다 티₂자동차 속도 (에스)는 :

에스= ∆엑스 ÷ ∆티 = (엑스₂ − 엑스₁) ÷ (티₂ − 티₁).

이제 자동차 속도계가 작동한다고 가정하고 지점에서 두 가지 속도를 기록합니다. 엑스₁ 과 엑스₂. 속도가 다르기 때문에 자동차는 가속해야했습니다. 가속은 특정 시간 간격 동안의 속도 변화로 정의됩니다. 음수가 될 수 있는데, 이는 자동차가 감속 중임을 의미합니다. 순간 속도계로 기록 된 순간 속도가 티₁ 이다 에스₁, 시간의 속도 티₂ 이다 에스₂가속도 (에이) 점 사이 엑스₁ 과 엑스₂ 입니다 :

에이 = ∆에스 ÷ ∆티 = (에스₂ − 에스₁) ÷ (티₂ − 티₁).

이 평균 가속도 방정식은 특정 시간에 속도를 측정하고 다른 시간에 다시 측정하면 가속도가 시간 간격으로 나눈 속도의 변화임을 나타냅니다. SI 시스템의 속도 단위는 미터 / 초 (m / s)이며 가속 단위는 미터 / 초 / 초 (m / s / s)이며 일반적으로 m / s로 표시됩니다.². 영국식 시스템에서 선호되는 가속 단위는 피트 / 초 / 초 또는 피트 / 초입니다.².

예: 비행기가 이륙 직후 시속 100 마일을 날고 있으며, 30 분 후에 시속 500 마일을 날고있을 때 순항 고도에 도달합니다. 순항 고도까지 올라갈 때 평균 가속도는 얼마입니까?

위에서 도출 한 가속 공식을 사용할 수 있습니다. 속도 차이 (∆에스)는 400mph이고 시간은 30 분 (0.5 시간)입니다. 그러면 가속은

에이 = 400mph / 0.5 시간 = 800 마일 / 시간².

뉴턴의 2 법칙은 가속 계산기를 제공합니다

뉴턴의 제 2 법칙을 표현하는 방정식 에프 = 엄마는 물리학에서 가장 유용한 것 중 하나이며 가속 공식으로 사용됩니다. SI 시스템의 힘의 단위는 아이작 경의 이름을 따서 명명 된 뉴턴 (N)입니다. 1 뉴턴은 1 킬로그램 질량에 1 m / s의 가속도를 부여하는 데 필요한 힘입니다². 영국식 시스템에서 힘의 단위는 파운드입니다. 무게는 파운드 단위로 측정되므로 질량과 힘을 구분하기 위해 힘의 단위를 파운드 힘 (lbf)이라고합니다.

양변을 나눔으로써 가속도를 풀도록 뉴턴 방정식을 재 배열 할 수 있습니다. 엠. 당신은 얻는다 :

에이 = 에프/엠

적용된 힘의 질량과 크기를 알면이 식을 가속도 계산기로 사용하십시오.

예: 질량이 8kg 인 물체. 20 뉴턴의 힘을 경험합니다. 평균 가속도는 어떻게됩니까?

에이 = 에프/엠 = 20 N / 8 kg = 2.5 m / s².

예: 2,000 파운드 자동차는 1,000 파운드의 힘을 경험합니다. 가속도는 얼마입니까?

무게는 질량과 같지 않으므로 자동차 질량을 얻으려면 무게로 인해 가속도로 무게를 나누어야합니다.². 답은 62.5 슬러그입니다 (슬러그는 영국식 시스템의 질량 단위 임). 이제 가속을 계산할 수 있습니다.

에이 = 에프/엠 = 1,000 lbf / 62.5 슬러그 = 16 ft / s².