Kung nakakita ka pa ng ibang kotse na nagpapabilis sa iyong sasakyan matapos ang isang pulang ilaw, naranasan mo mismo ang pagkakaiba sa pagbilis. Ang pagpabilis ay ang rate kung saan nagbabago ang bilis ng isang bagay sa paggalaw nito. Maaari mong kalkulahin ang pagpabilis, ipinahayag sa metro bawat segundo bawat segundo, batay sa oras na kinakailangan ng isang bagay upang baguhin ang bilis nito, o batay sa puwersang ipinataw sa bagay.
Hakbang
Paraan 1 ng 3: Kinakalkula ang Pagpabilis mula sa Force
Hakbang 1. Maunawaan ang pangalawang batas ng paggalaw ni Newton
Ang pangalawang batas ng paggalaw ni Newton ay nagsasaad na kapag ang lakas na ipinataw sa isang bagay ay hindi balanse, ang bagay ay magpapabilis. Ang pagpabilis na ito ay natutukoy ng nagreresultang puwersa sa bagay, pati na rin ang dami ng mismong bagay. Maaaring makalkula ang pagpabilis kung ang lakas na ipinataw sa isang bagay at ang masa ng bagay ay kilala.
- Ang mga batas ni Newton ay maaaring isalin sa mga equation Fneto = m x a, kasama si Fneto Ipinapahayag ang nagreresultang puwersa sa bagay, m ang dami ng bagay, at a ang pagbilis ng bagay.
- Gumamit ng mga unit ng sukatan kapag ginagamit ang equation na ito. Gamitin ang kilo (kg) bilang yunit ng masa, Newton (N) bilang yunit ng puwersa, at metro bawat segundo na parisukat (m / s2) upang ipahayag ang bilis.
Hakbang 2. Tukuyin ang masa ng bagay
Upang malaman ang masa ng isang bagay, maaari mong timbangin ito sa isang balanse at itala ang bigat nito sa gramo. Kung ang bagay na mayroon ka ay napakalaki, maaaring kailangan mo ng sanggunian upang malaman ang masa nito. Ang mga malalaking bagay ay karaniwang may bigat sa kilo (kg).
Dapat mong baguhin ang mga yunit ng masa sa kilo upang magpatuloy sa mga kalkulasyon sa equation na ito. Kung ang masa ng iyong object ay ipinahayag sa gramo, kakailanganin mo lamang hatiin ang halagang iyon ng 1000 upang i-convert ito sa mga kilo
Hakbang 3. Kalkulahin ang nagresultang puwersa sa bagay
Ang nagresultang puwersa ay isang hindi balanseng puwersa. Kung mayroong dalawang pwersa na kabaligtaran sa bawat isa, at ang isa sa kanila ay mas malaki kaysa sa isa pa, ang resulta ng dalawang puwersa ay magiging kapareho ng direksyon ng mas malaking puwersa. Nangyayari ang pagpabilis kapag ang isang bagay ay nakakaranas ng hindi balanseng puwersa, kaya't ang bilis nito ay nagbabago upang lapitan ang puwersa na hinihila o itinutulak ito.
- Halimbawa: sabihin nating ikaw at ang iyong kapatid na babae ay naglalaro ng tarik ng digmaan. Hinila mo ang lubid sa kaliwa gamit ang puwersa na 5 Newton, habang hinihila ng iyong kapatid ang lubid sa kabaligtaran na direksyon na may puwersa na 7 Newton. Ang nagreresultang puwersa sa string ay 2 Newton sa kaliwa, patungo sa iyong kapatid.
- Upang higit na maunawaan ang mga yunit, maunawaan na ang 1 Newton (1 N) ay katumbas ng 1 kilo-metro / segundo na parisukat (kg-m / s2).
Hakbang 4. Baguhin ang equation F = ma upang malutas ang problema sa pagpabilis
Maaari mong baguhin ang pagkakasunud-sunod ng pormula upang makalkula ang pagpabilis, sa pamamagitan ng paghati sa magkabilang panig ng equation ng masa, upang makuha mo ang equation: a = F / m. Upang makahanap ng bilis, kailangan mo lamang hatiin ang puwersa sa pamamagitan ng dami ng bagay na nakakaranas nito.
- Ang puwersa ay direktang proporsyonal sa pagbilis, na nangangahulugang, mas malaki ang puwersang naranasan ng isang bagay, ang pagpabilis ay magiging mas malaki pa.
- Ang masa ay baligtad na proporsyonal sa pagpapabilis, na nangangahulugang, mas maraming masa ang isang bagay, mas mababa ang pagbibili nito.
Hakbang 5. Gamitin ang formula upang malutas ang problema sa pagpabilis
Ang pagpabilis ay katumbas ng nagreresultang puwersa sa isang bagay na hinati ng dami nito. Kapag naisulat mo na ang mga kilalang variable, gawin ang paghahati upang makita ang bilis ng bagay.
- Halimbawa: ang isang puwersa ng 10 Newton ay naipatupad sa parehong direksyon sa isang bagay ng masa na 2 kg. Ano ang acceleration?
- a = F / m = 10/2 = 5 m / s2
Paraan 2 ng 3: Kinakalkula ang Karaniwang Pagpapabilis ng Dalawang Kilos
Hakbang 1. Tukuyin ang equation para sa average na pagpabilis
Maaari mong kalkulahin ang average na pagpabilis ng isang bagay sa loob ng isang tiyak na tagal ng oras batay sa bilis nito (ang bilis ng bagay sa isang tiyak na direksyon), bago at pagkatapos ng tagal ng oras na iyon. Upang makalkula ito, kailangan mong malaman ang equation para sa pagkalkula ng pagpabilis: a = v / t kung saan ang isang kumakatawan sa pagpabilis, v ang pagbabago sa bilis, at t sa oras na kinakailangan upang baguhin ang bilis ng object.
- Ang yunit ng pagpabilis ay metro bawat segundo bawat segundo, o m / s2.
- Ang pagpabilis ay isang dami ng vector, na nangangahulugang mayroon itong parehong lakas at direksyon. Ang laki ng pagpabilis ay ang kabuuang halaga, habang ang direksyon nito ay natutukoy ng direksyon kung saan gumagalaw ang bagay. Kung ang bagay ay bumagal, ang pagpabilis ay magiging negatibo.
Hakbang 2. Maunawaan ang mga variable
Maaari mong matukoy ang v at t sa pamamagitan ng karagdagang mga kalkulasyon: v = vf - vako at t = tf - tako may vf kumakatawan sa pangwakas na tulin, vako paunang bilis, tf oras ng pagtatapos, at tako paunang oras.
- Dahil ang direksyon ay may direksyon, dapat mong palaging bawasan ang pangwakas na bilis sa paunang tulin. Kung baligtarin mo ito, ang direksyon ng acceleration na nakukuha mo ay magiging mali.
- Maliban kung nakasaad sa problema, ang paunang oras na gumagalaw ang bagay ay karaniwang 0 segundo.
Hakbang 3. Gamitin ang pormula upang makahanap ng pagpapabilis
Una, isulat ang iyong equation kasama ang lahat ng mga kilalang variable. Ang equation ay isang = v / t = (vf - vako) / (tf - tako). Ibawas ang pangwakas na bilis ng paunang bilis, pagkatapos ay hatiin ang resulta sa pamamagitan ng tagal ng oras. Ang resulta ay ang average na pagpabilis ng bagay sa tagal ng oras na iyon.
- Kung ang pangwakas na tulin ng bagay ay mas mababa kaysa sa paunang bilis nito, ang pagpabilis ay magiging negatibo, nangangahulugang ang bagay ay nagpapahina.
-
Halimbawa 1: ang bilis ng isang karera ng karera ay patuloy na tataas mula 18.5 m / s hanggang 46.1 m / s sa 2.47 segundo. Ano ang average na pagpabilis?
- Isulat ang equation: a = v / t = (vf - vako) / (tf - tako)
- Isulat ang mga kilalang variable: vf = 46, 1 m / s, vako = 18.5 m / s, tf = 2, 47 s, tako = 0 s
- Malutas ang equation: a = (46, 1 - 18, 5) / 2, 47 = 11, 17 metro / segundo2.
-
Halimbawa 2: ang isang nagbibisikleta ay humihinto sa 22.4 m / s pagkatapos ng 2.55 segundo ng pagpindot sa preno. Tukuyin ang pag-urong.
- Isulat ang equation: a = v / t = (vf - vako) / (tf - tako)
- Isulat ang mga kilalang variable: vf = 0 m / s, vako = 22.4 m / s, tf = 2.55 s, tako = 0 s
- Malutas ang equation: a = (0 - 22, 4) / 2, 55 = -8, 78 metro / segundo2.
Paraan 3 ng 3: Pagsisiyasat muli sa mga Sagot
Hakbang 1. Direksyon ng pagpabilis
Ang konsepto ng pagpabilis sa pisika ay hindi laging pareho sa na ginamit sa pang-araw-araw na buhay. Ang bawat pagpabilis ay may direksyon, karaniwang ipinahiwatig ng isang positibong simbolo kung umaakyat ito o pakanan, o negatibo kung patungo ito sa kaliwa o sa kaliwa. I-double check kung makatuwiran ang iyong sagot batay sa mga tagubilin sa ibaba:
| Pagkilos ng Kotse | Pagbabago ng Bilis ng Kotse | Direksyon ng Pagpapabilis |
|---|---|---|
| Lumipat sa kanan (+) pindutin ang gas pedal | + → ++ (mas mabilis) | positibo |
| Lumipat pakanan (+) pindutin ang preno | ++ → + (hindi gaanong positibo) | negatibo |
| Lumipat pakaliwa (-) pindutin ang gas pedal | - → - (mas negatibo) | negatibo |
| Lumipat pakaliwa (-) pindutin ang preno | - → - (hindi gaanong negatibo) | positibo |
| Ang paglipat sa isang pare-pareho ang bilis | nananatiling pareho | ang acceleration ay zero |
Hakbang 2. Direksyon ng istilo
Tandaan, ang isang puwersa ay nagdudulot lamang ng isang pagbilis "sa direksyon ng puwersa". Ang ilang mga katanungan ay maaaring linlangin ka ng mga marka na hindi nauugnay sa bilis.
- Halimbawa ng problema: ang isang laruang barko na may bigat na 10 kg ay gumagalaw na may isang pagbilis sa hilaga ng 2 m / s2. Hinahangin ng hangin ang barko patungong kanluran na may lakas na 100 Newton. Ano ang kabilis ng barko na patungo sa hilaga matapos ng hinipan ng hangin?
- Sagot: dahil ang direksyon ng puwersa ay patayo sa paggalaw ng bagay, wala itong epekto sa mga bagay na gumagalaw sa direksyong iyon. Ang barko ay magpapatuloy na gumalaw patungo sa hilaga na may isang bilis ng 2 m / s2.
Hakbang 3. Estilo ng Resultant
Kung ang puwersang naranasan ng isang bagay ay higit sa isa, kalkulahin ang nagresultang puwersa mula sa kanilang lahat bago kalkulahin ang bilis. Ang sumusunod ay isang halimbawa para sa isang dalawang-dimensional na istilo ng problema:
- Halimbawa ng problema: Ang Abril ay kumukuha ng isang lalagyan na 400 kg sa kaliwa na may lakas na 150 Newton. Nakatayo si Bob sa kaliwang bahagi ng lalagyan at itinulak na may lakas na 200 Newton. Ang hangin ay umaihip sa kaliwa na may lakas na 10 Newton. Ano ang bilis ng lalagyan?
- Sagot: ang mga katanungan sa itaas ay nagbibigay ng mga kumplikadong pahiwatig upang linlangin ka. Gumuhit ng isang diagram at makikita mo ang puwersa ng 150 Newton sa kanan, 200 Newton sa kaliwa, at 10 Newton sa kaliwa. Kung positibo ang "kaliwa", ang resulta na puwersa sa object ay 150 + 200 - 10 = 340 Newton. Pagpabilis ng bagay = F / m = 340 Newton / 400 kg = 0.85 m / s2.
