Скорость, время и ускорение
Расчеты
Три этих физических величины взаимосвязаны между собой процессом движения. Если известны две из этих величин, можно найти третью.
Скорость тела при условии равноускоренного прямолинейного движения определяем по формуле:
V = V0 + а*t
V0 — начальная скорость (при t = 0);
а — ускорение;
t — время.
Итак, чтобы найти скорость, к начальной скорости прибавляем произведение ускорения на время.
Если V0 = 0, то V = а*t.
Чтобы найти время, нужно вначале найти разность между скоростью в данный момент и начальной скоростью, затем полученный результат разделить на ускорение.
t = (V — V0) / а
Ускорение показывает изменение скорости движущегося тела, рассчитывается по двум скоростям и времени. Чтобы вычислить ускорение, следует найти разницу между скоростью в данный момент и начальной скоростью, затем все это разделить на время.
При ускорении:
а = (V — V0) / t
При торможении:
а = (V0 — V) / t
Ускорение — величина векторная, которая задается не только числом, но и направлением, измеряется в метрах в секунду (м/с2).
Чтобы рассчитать среднее ускорение, находим разницу между начальной и конечной скоростями Δv, полученный результат делим на разницу между временем Δt.(начальным и конечным) :
а = Δv / Δt
Быстро и правильно рассчитать величину скорости, ускорения или найти время вам поможет онлайн калькулятор.
Расчет скорости, времени и ускорения
|
Как найти ускорение через скорость и время?
Существует V0 – это начальная скорость, с которой начало двигаться тело, и конечная скорость V, с которой стало двигаться тело к моменту времени t. Так формула нахождения ускорения “a” следующая. а=(V-V0):t; если начальной скорости нет( равна 0), то а=V/t ; ускорение может быть отрицательным, если начальная скорость больше, чем конечная. То есть тело замедляется. система выбрала этот ответ лучшим
bezdelnik 5 лет назад Если известны скорости V1 и V2 в некоторые моменты времени t1 и t2, то среднее ускорение аср за этот промежуток времени определяют по формуле аср=(V1-V2)/(t2-t1). Время в скорости необходимо выразить в тех же единицах что и время в промежутке времени. Например, поезд шёл со скоростью V1=120 км/ч и тормозил до скорости V2=60 км/ч или 0,01(6)км/сек в течение t2-t1=10 сек, то а=0,001(6) км/сек или 1,(6) м/сек. Знаете ответ? |
Download Article
Download Article
If you’ve ever watched a bright red Ferrari fly ahead of your Honda Civic after a stoplight, you’ve experienced differing rates of acceleration firsthand. Acceleration is the rate of change in the velocity of an object as it moves. You can calculate this rate of acceleration, measured in meters per second, based on the time it takes you to go from one velocity to another, or based on the mass of an object.[1]
-
1
Define Newton’s Second Law of Motion. Newton’s second law of motion states that when the forces acting on an object are unbalanced, the object will accelerate. This acceleration is dependent upon the net forces that act upon the object and the object’s mass.[2]
Using this law, acceleration can be calculated when a known force is acting on an object of known mass.- Newton’s law can be represented by the equation Fnet = m x a, where Fnet is the total force acting on the object, m is the object’s mass, and a is the acceleration of the object.
- When using this equation, keep your units in the metric system. Use kilograms (kg) for mass, newtons (N) for force, and meters per second squared (m/s2) for acceleration.
-
2
Find the mass of your object. To find the mass of an object, simply place it on a balance or scale and find its mass in grams. If you have a very large object, you may need to find a reference that can provide you with the mass.[3]
Larger objects will likely have a mass with the unit of kilograms (kg).- For this equation, you will want to convert the mass into kilograms. If the mass you have is in grams simply divide that mass by 1000 to convert to kilograms.
Advertisement
-
3
Calculate the net force acting on your object. A net force is an unbalanced force. If you have two forces opposing each other and one is larger than the other, you will have a net force in the direction of the larger force.[4]
Acceleration happens when an unbalanced force acts on an object, causing it to change speeds towards the direction the force is pushing or pulling it.- For example: Let’s say you and your big brother are playing tug-of-war. You pull the rope to the left with a force of 5 newtons while your brother pulls the rope in the opposite direction with a force of 7 newtons. The net force on the rope is 2 newtons to the right, in the direction of your brother.
- In order to properly understand the units, know that 1 newton (N) is equal to 1 kilogram X meter/second squared (kg X m/s2).[5]
-
4
Rearrange the equation F = ma to solve for acceleration. You can change this formula around to solve for acceleration by dividing both sides by the mass, so: a = F/m.[6]
To find the acceleration, simply divide the force by the mass of the object being accelerated.- Force is directly proportional to the acceleration, meaning that a greater force will lead to a greater acceleration.
- Mass is inversely proportional to acceleration, meaning that with a greater mass, the acceleration will decrease.
-
5
Use the formula to solve for acceleration. Acceleration is equal to the net force acting on an object divided by the mass of the object. Once you’ve established the values for your variables, do the simple division to find the acceleration of the object.
- For example: A 10 Newton force acts uniformly on a mass of 2 kilograms. What is the object’s acceleration?
- a = F/m = 10/2 = 5 m/s2
Advertisement
-
1
Define the equation for average acceleration. You can calculate the average acceleration of an object over a period of time based on its velocity (its speed traveling in a specific direction), before and after that time. To do this you need to know equation for acceleration: a = Δv / Δt where a is acceleration, Δv is the change in velocity, and Δt is the amount of time it took for that change to occur.[7]
- The unit for acceleration is meters per second per second or m/s2.[8]
- Acceleration is a vector quantity, meaning it has both a magnitude and a direction.[9]
The magnitude is the total amount of acceleration whereas the direction is the way in which the object is moving. If it is slowing down the acceleration will be negative.
- The unit for acceleration is meters per second per second or m/s2.[8]
-
2
Understand the variables. You can further define Δv and Δt: Δv = vf – vi and Δt = tf – ti where vf is the final velocity, vi is the initial velocity, tf is the ending time, and ti is the starting time.[10]
- Because acceleration has a direction, it is important to always subtract the initial velocity from the final velocity. If you reverse them, the direction of your acceleration will be incorrect.
- Unless otherwise stated in the problem, the starting time is usually 0 seconds.
-
3
Use the formula to find acceleration. First write down your equation and all of the given variables. The equation is a = Δv / Δt = (vf – vi)/(tf – ti). Subtract the initial velocity from the final velocity, then divide the result by the time interval. The final result is your average acceleration over that time.
- If the final velocity is less than the initial velocity, acceleration will turn out to be a negative quantity or the rate at which an object slows down.
- Example 1: A race car accelerates uniformly from 18.5 m/s to 46.1 m/s in 2.47 seconds. What is its average acceleration?
- Write the equation: a = Δv / Δt = (vf – vi)/(tf – ti)
- Define the variables: vf = 46.1 m/s, vi = 18.5 m/s, tf = 2.47 s, ti = 0 s.
- Solve: a = (46.1 – 18.5)/2.47 = 11.17 meters/second2.
- Example 2: A biker traveling at 22.4 m/s comes to halt in 2.55 s after applying brakes. Find his deceleration.
- Write the equation: a = Δv / Δt = (vf – vi)/(tf – ti)
- Define the variables: vf = 0 m/s, vi = 22.4 m/s, tf = 2.55 s, ti = 0 s.
- Solve: a = (0 – 22.4)/2.55 = -8.78 meters/second2.
Advertisement
-
1
Understand the Direction of Acceleration. The physics concept of acceleration doesn’t always match how we would use the term in everyday life. Every acceleration has a direction, usually represented as positive if it’s UP or RIGHT, and negative if DOWN or LEFT. See if your answer makes sense based on this breakdown:
Behavior of a Car How is Velocity Changing? Direction of Acceleration Driver moving right (+) hits gas pedal + → ++ (more positive)
positive
Driver moving right (+) hits brakes ++ → + (less positive)
negative
Driver moving left (-) hits gas pedal – → — (more negative)
negative
Driver moving left (-) hits brakes — → – (less negative)
positive
Driver moves at constant velocity remains the same
acceleration is zero
-
2
Understand the Direction of Force. Remember, a force only causes acceleration in the direction of the force. Some problems may try to trick you with irrelevant values.
- Example Problem: A toy boat with mass 10kg is accelerating north at 2 m/s2. A wind blowing due west exerts a force of 100 Newtons on the boat. What is the boat’s new northward acceleration?
- Solution: Because the force is perpendicular to the direction of motion, it does not have an effect on motion in that direction. The boat continues to accelerate north at 2 m/s2.
-
3
Understand Net Force. If more than one force acts on an object, combine them into a net force before you calculate acceleration. For a problem in two dimensions, this looks something like this:
- Example Problem: April is pulling a 400 kg container right with a force of 150 newtons. Bob stand on the left of the container and pushes with a force of 200 newtons. A wind blowing left exerts a force of 10 newtons. What is the acceleration of the container?
- Solution: This problem uses tricky language to try and catch you. Draw a diagram and you’ll see the forces are 150 newtons right, 200 newtons right, and 10 newtons left. If “right” is the positive direction, the net force is 150 + 200 – 10 = 340 newtons. Acceleration = F / m = 340 newtons / 400 kg = 0.85 m/s2.
Advertisement
Calculator, Practice Problems, and Answers
Add New Question
-
Question
How do you solve acceleration word problems?
Sean Alexander is an Academic Tutor specializing in teaching mathematics and physics. Sean is the Owner of Alexander Tutoring, an academic tutoring business that provides personalized studying sessions focused on mathematics and physics. With over 15 years of experience, Sean has worked as a physics and math instructor and tutor for Stanford University, San Francisco State University, and Stanbridge Academy. He holds a BS in Physics from the University of California, Santa Barbara and an MS in Theoretical Physics from San Francisco State University.
Academic Tutor
Expert Answer
-
Question
What is the SI unit for acceleration?
This answer was written by one of our trained team of researchers who validated it for accuracy and comprehensiveness.
wikiHow Staff Editor
Staff Answer
SI units are standardized units that are used internationally in scientific writing. When describing acceleration, use the SI units meters per seconds squared (m/s^2).
-
Question
How do you calculate acceleration without time?
This answer was written by one of our trained team of researchers who validated it for accuracy and comprehensiveness.
wikiHow Staff Editor
Staff Answer
If you know that acceleration is constant, you can solve for it without time if you have the initial and final velocity of the object as well as the amount of displacement. Use the formula v^2=u^2+2as where v is the final velocity, u is the initial velocity, a is acceleration, and s is displacement. Solve for a to find acceleration.
See more answers
Ask a Question
200 characters left
Include your email address to get a message when this question is answered.
Submit
Advertisement
References
About This Article
Article SummaryX
To calculate acceleration, use the equation a = Δv / Δt, where Δv is the change in velocity, and Δt is how long it took for that change to occur. To calculate Δv, use the equation Δv = vf – vi, where vf is final velocity and vi is initial velocity. To caltulate Δt, use the equation Δt = tf – ti, where tf is the ending time and ti is the starting time. Once you’ve calculated Δv and Δt, plug them into the equation a = Δv / Δt to get the acceleration. To learn how to calculate acceleration from a force, read the article!
Did this summary help you?
Thanks to all authors for creating a page that has been read 1,760,507 times.
Reader Success Stories
-
DrDave Alpenschnee
Mar 5, 2018
“I am an Alpine ski instructor, and was interested in how unbalanced forces cause one ski to accelerate more than…” more
Did this article help you?
Формулы вычисления ускорения через скорость. Пример задачи
Любое перемещение тел изучает специальный раздел физики – кинематика. В нем не рассматриваются причины, которые привели к началу движения тела, а изучаются лишь законы изменения положения тела в пространстве с течением времени. В данной статье ответим на вопрос, как найти ускорение через скорость.
Скорость и ускорение – основные кинематические характеристики
Вам будет интересно: Идиолект – это. Общие сведения, место и роль
Каждый школьник сможет дать ответ на вопрос, что такое скорость. Под ней понимают физическую величину, которая определяет быстроту прохождения телом расстояний, что математически выражается через производную пути l по времени t:
В системе СИ скорость принято измерять в метрах в секунду (м/с).
Если взять теперь производную по времени t от скорости v, то мы получим ускорение a:
a = dv/dt = d2l/dt2.
Заметим, что ускорение может быть также рассчитано, как вторая производная по времени от пути. Величина a показывает быстроту, с которой изменяется величина v. Как правило, ускорение определяют в метрах в секунду в квадрате (м/с2).
Величины a и v являются векторными. Скорость направлена по касательной к траектории, а ускорение совпадает с вектором изменения скорости.
Равноускоренное (равнозамедленное) движение по прямой
Когда тело движется вдоль прямой линии с постоянным ускорением, то есть a=const, то существует всего три формулы определения ускорения через скорость и время:
Первое выражение позволяет определить ускорение, если тело начало ускоренное движение из состояния покоя. Оно отличается от математического определения ускорения тем, что в данном случае определяется средняя величина a за время движения t. Второе выражение также справедливо для ускоренного движения, только в этом случае до возникновения ускорения тело уже имело скорость v0. Наконец, третья формула применяется тогда, когда тело замедляет свое движение (тормозит) с постоянным ускорением.
Отметим, что все три равенства предполагают линейную зависимость между величинами a и v.
Пример решения задачи
Автомобиль двигался по трассе со скоростью 80 км/ч. Затем он начал тормозить и остановился ровно через 1 минуту. Необходимо определить его среднее ускорение торможения.
Прежде чем пользоваться записанной в предыдущем пункте формулой ускорения через скорость, переведем известные из условия задачи величины в единицы СИ:
v0 = 80 км/ч = 22,22 м/с;
Поскольку автомобиль в итоге остановился, то v = 0. Подставим все известные значения в соответствующую формулу, получим:
a = (v0-v)/t = 22,22/60 = 0,37 м/с2.
Рассчитанная величина не является слишком большой по сравнению с ускорением, которое наша планета сообщает всем телам (9,81 м/с2).
Как определить величину ускорения: подробный анализ
Ускорение скорость, с которой скорость изменения. Поскольку скорость является векторной величиной, ускорение также является векторной величиной. В результате требуется не только направление, но и величина. Итак, в этой статье мы рассмотрим, как определить величину ускорения.
Мы используем формулы и соотношения для расчета величины. Мы можем представить величину в единицах. Поскольку ускорение определяется как изменение скорости во времени, единицей СИ для него является ㎨. На ускорение влияют различные факторы, такие как скорость, время, сила и т. Д. Мы рассмотрим несколько различных методов оценки величины ускорения. Давайте читать дальше.
1. Как найти величину ускорения из определения ускорения:
Как мы все знаем, ускорение относится к скорости изменения скорости. Если начальная скорость тела равна vi, а его конечная скорость равна vf, ускорение можно вычислить, разделив изменение скорости на временной интервал Δt: 
(Здесь величина вектора показана жирным шрифтом, а вертикальные линии обозначают величину вектора или, можно сказать, абсолютное значение вектора, которое всегда положительно.)
Используя скорость и время, приведенное выше уравнение можно использовать для определения величины ускорения.
2. Как определить величину ускорения Из второго закона Ньютона:
Второй закон Ньютона гласит, что сила получается умножением ускорения на массу тела. Итак, как можно определить величину ускорения?
Итак, согласно второму закону Ньютона, сила, действующая на тело, пропорциональна его ускорению, тогда как масса обратно пропорциональна ускорению. Переведем эти утверждения в формулу величины ускорения:
3. Как найти величину ускорения по компонентам вектора ускорения:
Как мы все знаем, ускорение – это векторная величина. Чтобы получить это количество, сложите компоненты ускорения. Здесь можно использовать простое правило сложения векторов. Если задействованы две компоненты вектора, мы можем написать:
В декартовой плоскости мы можем использовать координаты X и Y. Как в этих обстоятельствах определить величину ускорения? В декартовой системе координат компоненты X и Y перпендикулярны друг другу. Величину ускорения можно вычислить, возведя значения в квадрат и затем вычислив квадратный корень из суммы.
В результате уравнение выглядит следующим образом:
Формула величины ускорения в трехмерном пространстве:
4. Как найти величину центростремительного ускорения:
Из-за непрерывного изменения направления при круговом движении скорость изменяется, что приводит к ускорению. Ускорение направлено в направлении центра круга. Возведение в квадрат скорости тела v и деление ее на расстояние тела от центра круга дает величину центростремительного ускорения. Таким образом, центростремительное ускорение:
5. Как найти величину ускорения из уравнений движения:
Уравнения движения – это, по сути, уравнения, которые объясняют движение любой физической системы и демонстрируют взаимосвязь между перемещением объекта, скоростью, ускорением и временем.
Когда величина ускорения постоянна, кинематическое уравнение движения в одном измерении также используется для вычисления величины ускорения.
Ниже приведены уравнения движения:
Когда мы рассматриваем ускорение в уравнении, мы получаем следующее:
-
(Это то же самое, что мы получили из определения ускорения.)
Вот как мы можем определить величину ускорения.
Решенные примеры определения величины ускорения:
1 задачи:
Автомобиль трогается с места и развивает скорость 54 км / ч за 3 секунды. Найти его ускорение?
Решение: Автомобиль заводится с отдыха. Таким образом, начальная скорость автомобиля
Таким образом, Ускорение : a = (Vf – Vi) / Δt
2 задачи:
Определите ускорения, возникающие при приложении чистой силы 12 Н к объекту массой 3 кг, а затем к объекту массой 6 кг.
Решение: Приложенная сила F = 12 Н
Масса объекта m1 = 3 кг
Ускорение объекта массой 3 кг
Ускорение объекта массой 6 кг
Поскольку масса и ускорение обратно пропорциональны, мы можем наблюдать, что по мере увеличения массы ускорение уменьшается.
3 задачи:
Тело движется по оси абсцисс в соответствии с соотношением
, где x в метрах, а t в секундах. Найти ускорение тела при t = 3 с.
Решение: Вот :
Скорость v = dX / dt
Ускорение : a = dv / dt
Как мы видим, для этого движения ускорение не зависит от времени; ускорение будет постоянным на протяжении всего движения, а величина ускорения будет .
4 задачи:
Рассчитайте центростремительное ускорение точки на расстоянии 7.50 см от оси ультрацентрифуги, вращающейся при число оборотов в минуту.
Решение: Здесь нам даны:
Расстояние от центра r = 7.5 см
Таким образом, центростремительное ускорение:
Последние выпуски в области передовой науки и исследований
Как найти ускорение, зная скорость и время: формулы и пример решения типовой задачи
Ускорение и скорость – это две важные кинематические характеристики любого типа движения. Знание зависимости этих величин от времени позволяет рассчитать пройденный телом путь. Данная статья содержит ответ на вопрос, как найти ускорение, зная скорость и время.
Понятие о скорости и ускорении
Прежде чем давать ответ на вопрос, как, зная скорость и время, найти ускорение, рассмотрим каждую из характеристик с точки зрения физики.
Скоростью называется величина, которая определяет быстроту изменения координат в пространстве при движении тела. Скорость вычисляется по формуле:
Где dl – пройденный телом путь за время dt. Скорость всегда направлена вдоль касательной в траектории перемещения.
Движение может происходить либо с постоянной во времени скоростью, либо с переменной. В последнем случае говорят о наличие ускорения. В физике ускорение определяет быстроту изменения величины v, что в виде формулы записывается так:
Это равенство является ответом на вопрос, как найти ускорение по скорости. Для этого достаточно лишь взять первую производную по времени от v.
Направление ускорения совпадает с направлением разницы векторов скорости. В случае прямолинейного ускоренного движения величины a и v направлены в одну сторону.
Как найти ускорение, зная скорость и время?
При изучении механики сначала рассматривают равномерное и равноускоренное типы движения по прямой траектории. В обоих случаях для определения ускорения следует выбрать промежуток времени Δt. Затем, необходимо определить значения скоростей v1 и v2 на концах этого промежутка. Среднее ускорение определится так:
В случае равномерного движения скорость остается постоянной (v2 = v1), поэтому величина a будет равна нулю. В случае же равноускоренного перемещения постоянной будет величина a, поэтому она не зависит от промежутка времени Δt в формуле.
Для более сложных случаев движения, когда скорость является некоторой функцией времени, следует пользоваться формулой для a через производную, которая была представлена в пункте выше.
Пример решения задачи
Разобравшись с вопросом, как найти ускорение, зная время и скорость, решим простую задачу. Предположим, что тело, двигаясь по некоторой траектории, изменяет свою скорость в соответствии с таким уравнением:
Чему будет равно ускорение тела в момент времени t = 5 секунд?
Ускорение является первой производной величины v по переменной t, имеем:
Чтобы ответить на вопрос задачи, следует подставить известное значение времени в полученное уравнение: a = 29 м/c 2 .
[spoiler title=”источники:”]
http://ru.lambdageeks.com/how-to-find-magnitude-of-acceleration/
http://fb.ru/article/454894/kak-nayti-uskorenie-znaya-skorost-i-vremya-formulyi-i-primer-resheniya-tipovoy-zadachi
[/spoiler]
Темп изменения скорости называется ускорением. Другими словами, если скорость возрастала на одну и ту же величину в единицу времени, то такое движение называется движение с равномерным ускорением.
.
Найти ускорение движения тела
Расстояние, ускорение, скорость
Какое бывает ускорение
Ускорение бывает равномерное, положительное и отрицательное.
- Если скорость изменяется (возрастает или убывает) равномерно, то ускорение называется равномерным;
- Если скорость возрастает, то ускорение положительно;
- Если скорость убывает, то ускорение отрицательно.
Формула для нахождения ускорения: a=v/t
Путь, скорость и ускорение
Формула v=at дает соотношение между скоростью, ускорением и временем, а формула S = at2/2 дает соотношение между путем, ускорением и временем. До сих пор, однако, мы не имели соотношения между путем S, скоростью и и ускорением а. Один из способов вывести это соотношение заключается в подстановке t2, выраженного через v и а, в формулу S = at2/2. Решая относительно t формулу v=at, мы получим t=v/a. Возведя обе части в квадрат: t2=v2/a2, подставляя v2/a2 вместо t2, имеем
v2 = 2aS
Задача:
Скорость автомобиля 90 см/сек. Через 3 сек его скорость равна нулю. Найдите его отрицательное ускорение (темп равномерного уменьшения скорости).
Решение:
a=-v/t
Подстановка значений:
a=-90/3=-30 см/сек. за 1 сек.
Ответ можно записать и так: 30 см/сек2, это будет означать, что автомобиль уменьшает свою скорость на 30 см/сек за каждую секунду.
