Gia tốc và tốc độ là hai đặc tính động học quan trọng của bất kỳ loại chuyển động nào. Biết được sự phụ thuộc của các đại lượng này vào thời gian cho phép bạn tính được quãng đường di chuyển của cơ thể. Bài viết này có câu trả lời cho câu hỏi làm thế nào để tìm gia tốc, biết vận tốc và thời gian.
Khái niệm về tốc độ và gia tốc
Trước khi đưa ra câu trả lời cho câu hỏi làm thế nào, biết tốc độ và thời gian, để tìm gia tốc, chúng ta hãy xem xét từng đặc điểm theo quan điểm vật lý.
Tốc độ là một giá trị xác định tốc độ thay đổi tọa độ trong không gian khi cơ thể chuyển động. Tốc độ được tính theo công thức:
v=dl / dt.
Trong đó dl là đường đi của cơ thể trong thời gian dt. Tốc độ luôn hướng dọc theo phương tiếp tuyến của đường chuyển động.
Chuyển động có thể xảy ra với tốc độ không đổi theo thời gian hoặc với tốc độ thay đổi. Trong trường hợp thứ hai, chúng ta nói về sự hiện diện của gia tốc. Trong vật lý, gia tốc xác định tốc độ thay đổi của v, được viết dưới dạng công thức:
a=dv / dt.
Sự bình đẳng này là câu trả lời cho câu hỏi làm thế nào để tìmgia tốc tốc độ. Để làm điều này, chỉ cần lấy đạo hàm lần đầu tiên của câu
Hướng của gia tốc trùng với hướng của sự khác biệt trong các vectơ vận tốc. Trong trường hợp chuyển động có gia tốc thẳng đều, các đại lượng a và v hướng theo cùng một hướng.
Cách tìm gia tốc với tốc độ và thời gian nhất định?
Khi nghiên cứu cơ học, trước hết người ta xem xét các dạng chuyển động có gia tốc đều và có gia tốc đều dọc theo một quỹ đạo thẳng. Trong cả hai trường hợp, nên chọn khoảng thời gian Δt để xác định gia tốc. Sau đó, cần xác định các giá trị của tốc độ v1và v2tại các điểm cuối của khoảng thời gian này. Gia tốc trung bình được xác định như sau:
a=(v2- v1) / Δt.
Trong trường hợp chuyển động thẳng đều, tốc độ không đổi (v2=v1), do đó giá trị của a sẽ bằng không. Trong trường hợp chuyển động có gia tốc đều, giá trị a sẽ không đổi, vì vậy nó không phụ thuộc vào khoảng thời gian Δt trong công thức.
Đối với những trường hợp chuyển động phức tạp hơn, khi tốc độ là một hàm của thời gian, bạn nên sử dụng công thức cho từ a đến đạo hàm, đã được trình bày trong đoạn trên.
Ví dụ về giải quyết vấn đề
Giải quyết xong câu hỏi làm thế nào để tìm gia tốc, biết thời gian và tốc độ, chúng ta sẽ giải quyết một vấn đề đơn giản. Giả sử rằng cơ thể, chuyển động dọc theo một quỹ đạo nhất định, thay đổi tốc độ của nó theo phương trình sau:
v=3t2- t + 4.
Gia tốc của vật tại thời điểm t=5 giây sẽ là bao nhiêu?
Gia tốc là đạo hàm bậc nhất của v đối với biến số t, ta có:
a=dv / dt=6t - 1.
Để trả lời câu hỏi của bài toán, bạn nên thay giá trị đã biết của thời gian vào phương trình kết quả: a=29 m / c2.
