Графическая интерпретация ускорения

Физика > Графическая интерпретация ускорения

Графическая интерпретация ускорения во времени может создаваться через график смещения позиции.

Задача обучения

• Понять разницу между созданием графика скорости и ускорения.

Основные пункты

• Ускорение – скорость, с которой вектор тела меняется со временем.
• Ускорение – вектор, указывающий в том же направлении, что и изменения в векторной скорости.
• Так как ускорение – вектор в м/с, разделенный на время, мы можем создать график ускорения.

Термины

• Положение – место или позиция.
• Векторная скорость – величина, обозначающая изменение позиции со временем или направлением.
• Ускорение – количество, с которым увеличивается скалярная или векторная скорость.

В физике ускорение представляет собою скорость с которой изменяется векторная скорость (часто можно заметить на графике зависимость ускорения от скорости). Сопровождается силой, описанной во втором законе Ньютона. Сила в роли вектора выступает массой ускоряемого объекта: F = ma. Единица – м/с².

Ускорение – вектор, указывающий в том же направлении, что и перемена скорости, хотя он не всегда пребывает в стороне движения. Если объект тормозит, то ускорение расположено в противоположной движению стороне.

Перемещение можно отобразить при помощи графика и учетом временного промежутка. Его потом используют для формирования другого графика, вызванного переменами в скорости и времени.

График скорости и ускорения в физике напоминает перемещение машины. Вначале позиция изменяется медленно, потому что только набирает скорость. В середине пути она становится постоянной и положение также меняется. Когда пребывает на финиш, то замедляется. Можете рассмотреть скорость и ускорение точки на нижнем графике.

Заметьте, что позиция объекта меняется вначале медленно, а затем нарастает, ведь он увеличивает скорость. Дальше видим замедление из-за торможения перед окончательным пунктом. В середине пути скорость постоянная, как и перемена позиции

Мы видим, что скорость вначале меняется медленно, потом нарастает и снова уменьшается. Из верхнего графика можно получить следующий.

Скорость увеличивается по мере ускорения. Она остается стабильной в середине и уменьшается в конце

Здесь также можно создать график наклона скорости и времени. Ускорение будет постоянным на трех этапах. Как уже говорилось, с первой точки запускается ускорение, в середине положение меняется, поэтому ускорение = 0.

Дело в том, что объект больше не меняет скорость и движется со стабильной. В самом конце наступает замедление. Заметьте, что последний этап отображен в отрицательном значении.

Вначале видим положительное ускорение. Дальше его вообще нет, потому что объект достиг постоянной скорости. А в конце – отрицательное из-за замедления

---