Contente
- TL; DR (muito longo; não leu)
- As Equações de Aceleração Constante
- Reorganize a equação para uma
- Um exemplo de cálculo de aceleração constante
A cinemática é o ramo da física que descreve os conceitos básicos do movimento, e muitas vezes você tem a tarefa de encontrar uma quantidade, dado o conhecimento de algumas outras. Aprender as equações de aceleração constante o configura perfeitamente para esse tipo de problema e, se você precisar encontrar aceleração, mas tiver apenas uma velocidade inicial e final, juntamente com a distância percorrida, poderá determinar a aceleração. Você só precisa da correta das quatro equações e um pouco de álgebra para encontrar a expressão que precisa.
TL; DR (muito longo; não leu)
Encontre aceleração com velocidade e distância usando a fórmula:
a = (v2 - você2 ) / 2s
Isso se aplica apenas à aceleração constante e uma significa aceleração, v significa velocidade final, você significa velocidade inicial e s é a distância percorrida entre a velocidade inicial e a velocidade final.
As Equações de Aceleração Constante
Existem quatro principais equações de aceleração constante que você precisará resolver todos os problemas como este. Eles são válidos apenas quando a aceleração é "constante"; portanto, quando algo está acelerando a uma taxa consistente, em vez de acelerar cada vez mais rápido com o passar do tempo. A aceleração devido à gravidade pode ser usada como um exemplo de aceleração constante, mas os problemas geralmente especificam quando a aceleração continua a uma taxa constante.
As equações de aceleração constante usam os seguintes símbolos: uma significa aceleração, v significa velocidade final, você significa velocidade inicial, s significa deslocamento (ou seja, distância percorrida) e t significa tempo. As equações afirmam:
v = u + em
s = 0.5 × (você + v)t
s = ut + 0.5 × às2
v2 = você2 + 2 Como
Equações diferentes são úteis para situações diferentes, mas se você tiver apenas as velocidades v e vocêjunto com a distância s, a última equação atende perfeitamente às suas necessidades.
Reorganize a equação para uma
Obtenha a equação na forma correta reorganizando. Lembre-se, você pode reorganizar as equações da maneira que desejar, desde que faça a mesma coisa para ambos os lados da equação em cada etapa.
Começando de:
v 2 = você2 + 2 Como
Subtrair você2 de ambos os lados para obter:
v2 − você2 = 2 Como
Divida os dois lados por 2 s (e inverta a equação) para obter:
uma = (v2 − você2 ) / 2 s
Isso mostra como encontrar aceleração com velocidade e distância. Lembre-se, porém, que isso só se aplica à aceleração constante em uma direção. As coisas ficam um pouco mais complicadas se você precisar adicionar uma segunda ou terceira dimensão ao movimento, mas essencialmente você cria uma dessas equações para o movimento em cada direção individualmente. Para uma aceleração variável, não existe uma equação simples como essa e você deve usar o cálculo para resolver o problema.
Um exemplo de cálculo de aceleração constante
Imagine que um carro viaja com aceleração constante, com uma velocidade de 10 metros por segundo (m / s) no início de uma pista de 1 km (ou seja, 1.000 metros) e uma velocidade de 50 m / s no final da pista. . Qual é a aceleração constante do carro? Use a equação da última seção:
uma = (v2 − você2 ) / 2 s
Lembrando que v é a velocidade final e você é a velocidade inicial. Então você tem v = 50 m / s você = 10 m / se s = 1000 m. Insira-os na equação para obter:
uma = ((50 m / s) 2 - (10 m / s)2 ) / 2 × 1000 m
= (2.500 m2 / s2 - 100 m2 / s2 ) / 2000 m
= (2.400 m2 / s2 ) / 2000 m
= 1,2 m / s2
Assim, o carro acelera a 1,2 metros por segundo por segundo durante sua jornada pela pista, ou seja, ganha 1,2 metro por segundo de velocidade a cada segundo.