Negative Beschleunigung: Definition, Formeln, wie es berechnet und Aufgaben gelöst werden
Die negative Beschleunigung entsteht, wenn die Änderung oder Veränderung der Geschwindigkeit im Laufe der Zeit ein negatives Vorzeichen hat. Beobachten Sie den Hund des Bildes, der Spaß am Strand hat. Der Sand verlangsamt seine Bewegung, was bedeutet, dass es eine Beschleunigung gibt, die der Geschwindigkeit entgegengesetzt ist, die er trägt.
Diese Beschleunigung kann als negativ angesehen werden, im Gegensatz zur Geschwindigkeit, die sich als positiv herausstellt. Eine negative Beschleunigung bewirkt zwar nicht immer eine Reduzierung der Geschwindigkeit.
Die durchschnittliche Beschleunigung liefert eine globale Information darüber, wie sich die Geschwindigkeit in dem betrachteten Zeitintervall verändert hat. Andererseits bietet die momentane Beschleunigung das Detail, wie sich die Geschwindigkeit in jedem Moment ändert. Für eine gegebene Zeit t wird die Beschleunigung also nach folgender Formel berechnet:
-Beispiel 1
Zum Anfangszeitpunkt t = 0, 2 s hat ein Objekt eine Geschwindigkeit von 3 m / s. Anschließend hat der Zeitpunkt t '= 0, 4 s eine Geschwindigkeit von 1 m / s. Berechnen Sie die durchschnittliche Beschleunigung zwischen den Zeitpunkten t und t 'und interpretieren Sie das Ergebnis.
Antwort
-Beispiel 2
Zum Anfangszeitpunkt t = 0, 6 s hat ein Objekt eine Geschwindigkeit von -1 m / s. Anschließend hat der Zeitpunkt t '= 0, 8 s eine Geschwindigkeit von -3 m / s. Berechnen Sie die durchschnittliche Beschleunigung zwischen den Zeitpunkten t und t '. Interpretieren Sie das Ergebnis.
Antwort
Am Ende des Zeitintervalls wurde die Geschwindigkeit noch negativer (-3 m / s).
Bedeutet das, dass das Handy seine Bewegung verlangsamt? Nein. Das Minuszeichen in der Geschwindigkeit bedeutet nur, dass es rückwärts und schneller geht, da auf -3 m / s schneller gehen soll als auf -1 m / s, die Geschwindigkeit, die am Anfang war.
Die Geschwindigkeit, die das Geschwindigkeitsmodul ist, hat trotz negativer Beschleunigung zugenommen. Das heißt, dieses Objekt wurde beschleunigt. Daraus schließen wir:
Immer wenn die Beschleunigung eines sich bewegenden Körpers in eine Richtung parallel zur Geschwindigkeit zeigt, beschleunigt sich der Körper.
-Beispiel 3-Der vertikale Start nach oben
Betrachten Sie das folgende Beispiel: Ein Objekt hat eine momentane Geschwindigkeit, die durch den folgenden Ausdruck mit allen Einheiten im internationalen System gegeben ist:
v (t) = 5 - 10 t
Ermitteln Sie die Geschwindigkeit und Beschleunigung für die Zeitpunkte 0s, 0.5s und 1.0s. Geben Sie in jedem Fall an, ob das Objekt beschleunigt oder verzögert.
Antwort
Die Geschwindigkeit in jedem der angegebenen Momente ersetzt t direkt in der Gleichung. Die Beschleunigung wird ermittelt, indem der gegebene Ausdruck als Funktion der Zeit abgeleitet und dann das Ergebnis zu jeder gegebenen Zeit ausgewertet wird.
Die Ergebnisse sind die folgenden:
Die Beschleunigung ist konstant und negativ für die gesamte Bewegung. Nun ist es möglich zu beschreiben, was mit dem Handy passiert ist, während es sich bewegt.
Zum Zeitpunkt t = 0 s wurde das Handy langsamer. Dies wird sofort abgeleitet, da die Geschwindigkeit positiv und die Beschleunigung negativ ist.
Zum Zeitpunkt t = 0, 5 s hielt das Handy an, zumindest vorübergehend war es in Ruhe. Es ist nicht unmöglich, dass ein Mobiltelefon anhält, selbst wenn es beschleunigt wird. Das greifbarste Beispiel ist das vertikale Schießen.
Wenn ein Mobiltelefon vertikal nach oben projiziert wird, erreicht es eine maximale Höhe. Wenn die positive Richtung in diesem Sinne gewählt wird, was fast immer der Fall ist, wird das Mobiltelefon während der Zeit, die benötigt wird, um diesen Maximalpunkt zu erreichen, eine positive Geschwindigkeit haben.
Aber die Schwerkraft war die ganze Zeit präsent. Und es geht immer senkrecht nach unten, egal ob das Objekt nach oben oder unten geht. Natürlich schafft sie es, das Handy allmählich langsamer zu machen, bis es für einen Moment stehen bleibt.
Sofort kehrt das Handy die Geschwindigkeit um und kehrt zur Erde zurück. In diesem Fall ist die Geschwindigkeit negativ, da sie auch zum Boden zeigt. Daher erhöht die Schwerkraft die Geschwindigkeit immer mehr.
Der Wert der Erdbeschleunigung wurde auf 9, 8 m / s2 geschätzt, was zu Berechnungszwecken auf 10 m / s2 gerundet wird. Der Gegenstand des Beispiels hätte durchaus mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 5 m / s nach oben geschleudert werden können.
Schließlich ist bei t = 1, 0 s die Mobilgeschwindigkeit negativ. Wenn es sich um einen vertikalen Schuss nach oben handelt, bedeutet dies, dass der Startpunkt erneut durchlaufen wird, diesmal jedoch nicht nach oben, sondern nach unten.
Zusammenfassend bedeutet eine negative Beschleunigung nicht unbedingt, dass das Mobiltelefon seine Geschwindigkeit verringert. Im Gegenteil, das Handy könnte immer schneller werden. Es geht darum, darauf zu achten, ob die Zeichen für Geschwindigkeit und Beschleunigung gleich sind oder nicht.
