Tăng tốc là một từ quen thuộc. Không phải là một kỹ sư, nó thường xuất hiện trong các bài báo và số báo. Tăng tốc phát triển, hợp tác và các quá trình xã hội khác. Ý nghĩa ban đầu của từ này được kết nối với các hiện tượng vật lý. Làm thế nào để tìm gia tốc của một vật chuyển động, hoặc gia tốc như một chỉ số của công suất của ô tô? Nó có thể có nghĩa khác không?
Điều gì xảy ra giữa 0 và 100 (định nghĩa thuật ngữ)
Chỉ số công suất của ô tô được coi là thời điểm nó tăng tốc từ số 0 đến hàng trăm. Nhưng điều gì xảy ra ở giữa? Hãy xem xét Lada Vesta của chúng tôi với 11 giây được yêu cầu của nó.
Một trong những công thức về cách tìm gia tốc được viết như sau:
a=(V2- V1) / t
Trong trường hợp của chúng tôi:
a - gia tốc, m / s ∙ s
V1 - tốc độ ban đầu, m / s;
V2 - tốc độ cuối cùng, m / s;
t - thời gian.
Hãy đưa dữ liệu về hệ SI, cụ thể là km / h chúng ta sẽ tính lại theo m / s:
100 km / h=100000 m /3600 s=27,28 m / s.
Bây giờ bạn có thể tìm thấy gia tốc của Kalina:
a=(27, 28 - 0) / 11=2,53 m / s ∙ s
Những con số này có ý nghĩa gì? Gia tốc 2,53 m / giây cho biết cứ sau mỗi giây tốc độ của ô tô tăng thêm 2,53 m / s.
Khi bắt đầu từ một nơi (từ đầu):
- trong giây đầu tiên ô tô sẽ tăng tốc với vận tốc 2,53 m / s;
- cho giây - lên đến 5,06 m / s;
- vào cuối giây thứ ba, tốc độ sẽ là 7,59 m / s, v.v.
Như vậy, chúng ta có thể tóm tắt: gia tốc là sự gia tăng tốc độ của một điểm trên một đơn vị thời gian.
Định luật thứ hai của Newton, thật dễ dàng
Vì vậy, giá trị gia tốc được tính toán. Đã đến lúc phải hỏi gia tốc này đến từ đâu, nguồn chính của nó là gì. Chỉ có một câu trả lời - sức mạnh. Lực mà các bánh xe đẩy xe về phía trước làm cho xe tăng tốc. Và làm thế nào để tìm gia tốc nếu biết độ lớn của lực này? Mối quan hệ giữa hai đại lượng này và khối lượng của một điểm vật chất được thiết lập bởi Isaac Newton (điều này không xảy ra vào ngày một quả táo rơi trúng đầu ông, sau đó ông phát hiện ra một định luật vật lý khác).
Và luật này được viết như thế này:
F=m ∙ a, trong đó
F - lực, N;
m - khối lượng, kg;
a - gia tốc, m / s ∙ s.
Nhắc đến sản phẩm của ngành công nghiệp xe hơi Nga, bạn có thể tính được lực mà các bánh xe đẩy xe về phía trước.
F=m ∙ a=1585 kg ∙ 2,53 m / s ∙ s=4010 N
hoặc 4010/9,8=409 kg ∙ s
Điều này có nghĩa là nếu bạn không nhả chân ga, xe sẽ tăng tốc cho đến khi đạt đến tốc độ âm thanh? Dĩ nhiên là không. Ngay khi nó đạt tốc độ 70 km / h (19,44 m / s), lực cản không khí đạt 2000 N.
Làm thế nào để tìm gia tốc tại thời điểm chiếc Lada "bay" với tốc độ như vậy?
a=F / m=(Fbánh xe- Fchống.) / M=(4010 - 2000) / 1585=1, 27 phút / giây
Như bạn thấy, công thức cho phép bạn tìm cả gia tốc, biết lực mà động cơ tác động lên cơ chế (các lực khác: gió, dòng nước, trọng lượng, v.v.) và ngược lại.
Tại sao bạn cần biết gia tốc
Trước hết, để tính toán tốc độ của bất kỳ cơ thể vật chất nào tại thời điểm quan tâm, cũng như vị trí của nó.
Giả sử rằng "Lada Vesta" của chúng ta tăng tốc trên Mặt trăng, nơi không có lực cản của không khí phía trước do không có lực cản của nó, thì gia tốc của nó ở một số giai đoạn sẽ ổn định. Trong trường hợp này, chúng tôi xác định tốc độ của ô tô 5 giây sau khi xuất phát.
V=V0+ a ∙ t=0 + 2,53 ∙ 5=12,65 m / s
hoặc 12,62 ∙ 3600/1000=45,54 km / h
V0- tốc độ điểm ban đầu.
Và chiếc xe Mặt Trăng của chúng ta sẽ còn bao xa nữa vào lúc này? Để làm điều này, cách dễ nhất là sử dụng công thức phổ quát để xác định tọa độ:
x=x0+ V0t + (tại2) / 2
x=0 + 0 ∙ 5 + (2,53 ∙ 52) / 2=31,63 m
x0- chữ cái đầutọa độ điểm.
Đây chính xác là khoảng cách mà Vesta sẽ có thời gian rời vạch xuất phát sau 5 giây.
Nhưng trên thực tế, để tìm được vận tốc và gia tốc của một điểm tại một thời điểm nhất định, trong thực tế cần phải tính đến và tính toán nhiều yếu tố khác. Tất nhiên, nếu Lada Vesta chạm mặt trăng sẽ không sớm, khả năng tăng tốc của nó, ngoài sức mạnh của động cơ phun mới, không chỉ bị ảnh hưởng bởi lực cản của không khí.
Ở các tốc độ khác nhau của động cơ, nó sẽ tạo ra một nỗ lực khác nhau, điều này không tính đến số bánh răng được tham gia, hệ số bám của bánh xe với mặt đường, độ dốc của chính con đường này, tốc độ gió và hơn thế nữa.
Còn những gia tốc nào khác nữa
Sức mạnh có thể làm được nhiều điều hơn là chỉ khiến cơ thể di chuyển về phía trước trên một đường thẳng. Ví dụ, lực hấp dẫn của Trái đất làm cho Mặt trăng liên tục uốn cong đường bay của nó theo cách mà nó luôn quay quanh chúng ta. Có lực nào tác dụng lên mặt trăng trong trường hợp này không? Vâng, đây chính là lực được Newton phát hiện với sự trợ giúp của một quả táo - lực hút.
Và gia tốc mà nó cung cấp cho vệ tinh tự nhiên của chúng ta được gọi là hướng tâm. Làm thế nào để tìm gia tốc của Mặt trăng khi nó quay quanh?
aц=V2/ R=4π2R / T 2đâu
ac- gia tốc hướng tâm, m / s ∙ s;
V là tốc độ của Mặt trăng trên quỹ đạo của nó, m / s;
R - bán kính quỹ đạo, m;
T– thời kỳ Mặt Trăng quay quanh Trái Đất, s.
ac=4 π2384 399 000/23605912=0, 002723331 m / s ∙ s
