..:: FIZYKA ::..

Kinematyka

Część VIII
Przyspieszenie średnie i chwilowe

Jest dla nas oczywiste, że w przypadku szybkości możemy określić co rozumiemy pod pojęciem średniej i tej chwilowej. Oczywiście chwilowa kojarzy nam się z tą, którą odczytujemy w danym momencie z licznika samochodu. We wzorze definiującym szybkość chwilową zaznaczamy wówczas, że ruch jest rozpatrywany w bardzo krótkim czasie; dążącym do zera. W przypadku szybkości średniej nie interesuje nas w jaki sposób ruch się odbywał w całym czasie jego trwania. Po prostu dzielimy całkowitą długość przebytej drogi przez całkowity czas ruchu i otrzymujemy jedną określoną wartość prędkości.

W bardzo podobny sposób możemy podejść do zagadnienia przyspieszenia średniego i chwilowego.

Nie mamy tu co prawda sytuacji tak intuicyjnie prostej jak w przypadku szybkości ale damy radę.

  • Po pierwsze rozpatrywać będziemy tylko ruch prostoliniowy. Jest to związane z tym, że w przypadku ruchu po linii krzywej mamy do czynienia z przyspieszeniem również wówczas gdy wartość prędkości jest stała. Przyspieszenie to odpowiada za zmianę kierunku prędkości i lekko komplikuje sprawę dla mniej zaawansowanych (wrócimy do tego przy innej okazji).
  • Po drugie w przypadku ruchu wzdłuż linii prostej możemy zająć się tylko wartością przyspieszenia bez konieczności wprowadzania pojęcia wektora dla tej wielkości (związkami jakie występują między wektorem przyspieszenia a wektorami prędkości czy zmiany prędkości zajmiemy się później – na razie wystarczy wiedzieć, że takie związki istnieją :)

Wartość przyspieszenia chwilowego

Tym razem rozpoczniemy od zdefiniowania przyspieszenia chwilowego. Podobnie jak w przypadku szybkości chwilowej będziemy rozpatrywać ruch w jego bardzo krótkim czasie trwania. Poniżej znajduje się rysunek na którym oprzemy rozumowanie.

Przyspieszenie średnie i chwilowe

Mamy tutaj do czynienia z sytuacją, która zachodzi w małym przedziale czasu dążącym do zera wzór. Ponieważ w tak krótkim czasie również przemieszczenie jest małe, rysunek został ukazany w powiększeniu. Łatwo zauważyć, że szybkość wzór w położeniu pierwszym wzór ma mniejszą wartość niż w położeniu wzór gdzie przyjmuje wartość wzór. Zatem w trakcie upływu pewnej chwili ruch odbywał się z przyspieszeniem chwilowym. Możemy to zapisać symbolicznie w następującej postaci:

wzór

Przyspieszenie średnie

Intuicja przyspieszenia średniego w pierwszym spojrzeniu wydaje się być bardzo jasna.

Jednak przyjrzyjmy się jej bliżej. Załóżmy, że jedziemy i zwiększamy prędkość raz bardzo gwałtownie a zaraz w następnej chwili spokojniej. W którymś momencie zwalniamy (wtedy nasze przyspieszenie jest ujemne) by już zaraz zwiększyć ponownie prędkość. W ten sposób trwa nasz ruch. Może się zdarzyć tak, że po dwóch godzinach ruchu przebędziemy kawał drogi raz przyspieszając to znowu zwalniając a nasze średnie przyspieszenie wyniesie wzór.

I nic w tym dziwnego. W celu obliczenia przyspieszenia średniego musimy znać tylko wartość prędkości na początku ruchu i jej wartość w końcu ruchu. Wszystkie prędkości chwilowe nas nie interesują. Wartość przyspieszenia średniego obliczamy ze znanego już wzoru:

wzór

W lepszym zrozumieniu przyspieszenia średniego mogą okazać się poniższe wykresy zależności prędkości wzór oraz przyspieszenia wzór od czasu wzór dla ruchów, podczas których przyspieszenie zmieniało się skokowo.

Przyspieszenie średnie i chwilowe

Dokładniej wykresy ruchów, zarówno tych z przyspieszeniem jak bez omówimy oddzielnie.

Przyspieszenie średnie i chwilowe   www.gimnazjum.sueryder.pl :: „KĄT” Fizyka

Niektóre bardzo podstawowe zagadnienia z tego zakresu znajdziecie na stronie:
   »»»   
Kinematyka


W celu przypomnienia można prześledzić jak przedstawiają się wykresy zależności prędkości V od czasu t, drogi x od czasu t oraz przyspieszenia a od czasu t korzystając z odpowiedniej symulacji.
   »»»   
Badanie ruchu

Koniec części VIII



..:: Kinematyka :: Spis treści ::..    ..:: Spis treści :: Kinematyka ::..

      »»»    Względność ruchu Część I
      »»»    Położenie względem układu współrzędnych Część II
      »»»    Droga a przemieszczenie Część III
      »»»    Działania na wektorach Część IV
      »»»    Szybkość w ruchu jednostajnym prostoliniowym Część V
      »»»    Prędkość średnia i chwilowa Część VI
      »»»    Przyspieszenie, jego wartość Część VII
      »»»    Przyspieszenie średnie i chwilowe Część VIII
      »»»    Wykresy ruchu Część IX
      »»»    Równania ruchu Część X
      »»»    Przyspieszenie i prędkość jako wektory Część XI
      »»»    Prędkość liniowa w ruchu po okręgu Część XII
      »»»    Przyspieszenie w ruchu po okręgu Część XIII
      »»»    Prędkość kątowa w ruchu po okręgu Część XIV

Jeśli masz jakieś uwagi, pytania odnośnie tego działu skorzystaj z
forum fizyka

GÓRA         SZKOŁA         

©2007-2016 Licencja Creative Commons