Was ist Beschleunigung?

Betrachten wir genauer, was die Beschleunigung istPhysik? Diese Nachricht ist der Körper der zusätzlichen Geschwindigkeit pro Zeiteinheit. Im Internationalen Einheitensystem (SI) wird die Beschleunigungseinheit als die Anzahl der Meter pro Sekunde (m / s) angesehen. Für die systemfremde Maßeinheit Gal (Gal), die in der Gravimetrie verwendet wird, beträgt die Beschleunigung 1 cm / s².

Arten der Beschleunigung

Was ist die Beschleunigung in den Formeln? Die Art der Beschleunigung hängt vom Bewegungsvektor des Körpers ab. In der Physik kann dies eine gerade Linie sein, entlang einer Kurve und entlang eines Kreises.

1. Wenn sich das Objekt in einer geraden Linie bewegt, wird die Bewegung gleichmäßig beschleunigt, und lineare Beschleunigungen beginnen, darauf zu wirken. Die Formel für seine Berechnung (siehe Formel 1 in Abb.): A = dv / dt
2. Wenn wir uns mit der Bewegung eines Körpers entlang eines Kreises beschäftigen, wird die Beschleunigung aus zwei Teilen bestehen (a = a_t+ a_n): tangentiale und normale Beschleunigung. Beide zeichnen sich durch die Geschwindigkeit der Bewegung des Objekts aus. Tangential - durch Änderung der Geschwindigkeit modulo. Seine Richtung verläuft entlang einer Tangente an die Flugbahn. Diese Beschleunigung wird aus der Formel berechnet (siehe Formel 2 in Abb.): A_t= d | v | / dt
3. Wenn die Geschwindigkeit des Objekts entlang des UmfangsKonstante, Beschleunigung heißt zentripetal oder normal. Der Vektor einer solchen Beschleunigung ist konstant auf den Mittelpunkt des Kreises gerichtet, und der Wert des Moduls ist (siehe Formel 3 in Fig.): | A (Vektor) | = w²r = V²/ r
4. Wenn die Geschwindigkeit des Körpers entlang des Umfangs unterschiedlich ist, entsteht eine Winkelbeschleunigung. Es zeigt, wie sich die Winkelgeschwindigkeit pro Zeiteinheit ändert und gleich ist (siehe Formel 4 in Abb.): E (Vektor) = dw (Vektor) / dt
5. In der Physik werden auch Optionen berücksichtigtDer Körper bewegt sich entlang des Umfangs, aber gleichzeitig nähert er sich oder bewegt sich vom Zentrum weg. In diesem Fall wirken Coriolis-Beschleunigungen auf das Objekt.Wenn sich der Körper entlang der Kurve der Linie bewegt, wird sein Beschleunigungsvektoraus der Formel berechnet (siehe Formel 5 in Fig.): A (Vektor) = a_TT + a_nn (Vektor) + a_bb (Vektor) = dv / dtT + v²/ Rn (Vektor) + a_bb (Vektor), wobei

• v ist die Geschwindigkeit
• T (Vektor) ist die Einheit Tangente an den Bewegungsvektor entlang der Geschwindigkeit (der Tangens-Einheitsvektor)
• n (Vektor) ist der Einheitsvektor der Hauptnormale relativ zur Trajektorie, der als Einheitsvektor in Richtung dT (Vektor) / dl definiert ist
• b (Vektor) - der binormale Punkt relativ zur Trajektorie
• R ist der Krümmungsradius der Trajektorie

In diesem Fall ist die binäre Beschleunigung a_bb (Vektor) ist immer Null. Daher sieht die endgültige Formel so aus (siehe Formel 6 in Abb.): A (Vektor) = a_TT + a_nn (Vektor) + a_bb (Vektor) = dv / dtT + v²/ Rn (Vektor)

Was ist die Beschleunigung der Schwerkraft?

Beschleunigung des freien Falls (bezeichnet mitder Buchstabe g) ist die Beschleunigung, die einem Objekt im Vakuum durch die Schwerkraft gegeben wird. Nach dem zweiten Newtonschen Gesetz ist eine solche Beschleunigung gleich der Schwerkraft, die das Objekt der Masse der Einheit betrifft.

Auf der Oberfläche unseres Planeten wird der Wert von g genommenRuf 9,80665 oder 10 m / s². Um das reale g auf der Erdoberfläche zu berechnen, müssen einige Faktoren berücksichtigt werden. Zum Beispiel die Breite und die Tageszeit. So kann der wahre g-Wert an den Polen von 9.780 m / s² bis 9.832 m / s² betragen. Um es zu berechnen, verwenden Sie die empirische Formel (siehe Formel 7 in Abb.), Wobei φ die Breite des Geländes und h die Entfernung über dem Meeresspiegel in Metern ist.

Die Formel für die Berechnung g

Tatsache ist, dass eine solche Beschleunigung von frei istDer Sturz besteht aus Gravitations- und Zentrifugalbeschleunigung. Der ungefähre Wert der Gravitationskraft kann berechnet werden, indem man die Erde als homogene Kugel der Masse M darstellt und die Beschleunigung über ihren Radius R berechnet (Formel 8 in Abb.), Wobei G die Gravitationskonstante mit dem Wert 6,6742 · 10 ist^-11 m³s^-2kg^-1).

Wenn wir diese Formel verwenden, um die Gravitationsbeschleunigung auf der Oberfläche unseres Planeten zu berechnen (Masse M = 5.9736 · 10²⁴ kg, Radius R = 6,371 · 10⁶ m), erhalten wir die Formel 9 in Abb., aber dieser Wert fällt bedingt mit der Tatsache zusammen, dass eine solche Geschwindigkeit, Beschleunigung an einem bestimmten Ort. Inkonsistenzen sind auf mehrere Faktoren zurückzuführen:

• Die Zentrifugalbeschleunigung findet im System statt, das die Rotation des Planeten zählt
• Die Tatsache, dass der Planet Erde keine Kugelform ist
• Die Tatsache, dass unser Planet heterogen ist

Instrumente zur Messung der Beschleunigung

Die Beschleunigung wird normalerweise mit einem Beschleunigungsmesser gemessen. Aber es berechnet nicht die Beschleunigung selbst, sondern die Kraft der Unterstützungsreaktion, die bei beschleunigter Bewegung auftritt. Die gleichen Widerstandskräfte treten im Gravitationsfeld auf, so dass ein Beschleunigungsmesser auch die Schwerkraft messen kann.

Es gibt ein anderes Gerät zur Messung der Beschleunigung - der Beschleunigungsmesser. Es berechnet und grafisch die Werte der Beschleunigung der Translations- und Rotationsbewegung.