AKSELERASI RATA-RATA: CARA MENGHITUNGNYA DAN LATIHAN DISELESAIKAN - FISIK - 2025

Percepatan rata - rata pada _m adalah besaran yang menggambarkan variasi kecepatan suatu partikel dalam perjalanan waktu. Ini penting, karena menunjukkan variasi yang dialami gerakan.

Untuk menyatakan besarnya ini dalam istilah matematika, perlu untuk mempertimbangkan dua kecepatan dan dua waktu, yang masing-masing dilambangkan sebagai v ₁ dan v ₂ , dan t ₁ dan t ₂ .

Akselerasi rata-rata adalah parameter kinematik yang sangat penting. Sumber: Pixabay.

Menggabungkan nilai sesuai dengan definisi yang ditawarkan, ekspresi berikut akan diperoleh:

Dalam sistem internasional SI, satuan untuk _m adalah m / s ² , meskipun satuan lain yang melibatkan panjang per satuan waktu kuadrat bisa digunakan.

Misalnya, ada km / jam yang berbunyi "kilometer per jam dan per detik". Perhatikan bahwa satuan waktu muncul dua kali. Bayangkan sebuah ponsel bergerak di sepanjang garis lurus, itu berarti bahwa setiap detik berlalu, ponsel tersebut meningkatkan kecepatannya sebesar 1 km / jam. Atau menurunkannya 1 km / jam untuk setiap detik yang lewat.

Akselerasi, kecepatan dan kecepatan

Meskipun percepatan dikaitkan dengan peningkatan kecepatan, kenyataannya adalah mengamati definisi dengan cermat, ternyata setiap perubahan kecepatan menyiratkan adanya percepatan.

Dan kecepatan tidak selalu berubah besarnya. Mungkin saja ponsel hanya berubah arah dan menjaga kecepatannya tetap konstan. Masih ada percepatan yang bertanggung jawab dari perubahan ini.

Contohnya adalah mobil yang membuat tikungan dengan kecepatan konstan 60 km / jam. Kendaraan mengalami percepatan, yang bertanggung jawab untuk mengubah arah kecepatan agar mobil mengikuti belokan. Pengemudi menerapkannya dengan menggunakan roda kemudi.

Akselerasi tersebut diarahkan ke tengah lintasan berkelok, agar mobil tidak melesat. Ini menerima nama percepatan radial atau normal . Jika percepatan radial tiba-tiba dibatalkan, mobil tidak bisa lagi terus mengitari tikungan dan akan terus lurus.

Sebuah mobil yang melintas di sekitar kurva adalah contoh gerak dua dimensi, sedangkan saat melaju dalam garis lurus, geraknya satu dimensi. Dalam hal ini, satu-satunya efek percepatan adalah mengubah kecepatan mobil.

Percepatan ini disebut percepatan tangensial . Ini tidak eksklusif untuk gerakan satu dimensi. Mobil yang melaju di tikungan itu dengan kecepatan 60 km / jam sekaligus bisa berakselerasi hingga 70 km / jam saat melaju. Dalam hal ini pengemudi perlu menggunakan roda kemudi dan pedal gas.

Jika kita mempertimbangkan gerakan satu dimensi, percepatan rata-rata memiliki interpretasi geometris yang serupa dengan kecepatan rata-rata, sebagai kemiringan garis garis potong yang memotong kurva pada titik P dan Q dari grafik kecepatan vs. waktu.

Hal tersebut dapat dilihat pada gambar berikut:

Interpretasi geometris dari percepatan rata-rata. Sumber: Sumber: す じ に く シ チ ュ ー.

Bagaimana Akselerasi Rata-Rata Dihitung

Mari kita lihat beberapa contoh untuk menghitung percepatan rata-rata dalam berbagai situasi:

I) Pada saat waktu tertentu, sebuah mobil bergerak di sepanjang garis lurus memiliki kecepatan + 25 km / jam dan 120 detik kemudian bergerak lagi -10 km / jam. Berapa percepatan rata-rata?

Balasan

Karena gerakannya satu dimensi, notasi vektor dapat diabaikan, dalam hal ini:

v _o = +25 km / j = +6,94 m / s

v _f = -10 km / jam = - 2,78 m / s

Δt = 120 dtk

Setiap kali Anda melakukan latihan dengan besaran campuran seperti ini, di mana ada jam dan detik, Anda harus meneruskan semua nilai ke satuan yang sama.

Karena ini adalah gerakan satu dimensi, notasi vektor telah diabaikan.

II) Seorang pengendara sepeda berjalan ke timur dengan kecepatan 2,6 m / s dan 5 menit kemudian pergi ke selatan dengan kecepatan 1,8 m / s. Temukan percepatan rata-rata.

Balasan

Gerakannya tidak satu dimensi, oleh karena itu digunakan notasi vektor. Vektor satuan i dan j menunjukkan arah bersama dengan konvensi tanda berikut, memfasilitasi perhitungan:

• Utara: + j
• Selatan: - j
• Timur: + i
• Barat: - i

v ₂ = - 1,8 j m / dtk

v ₁ = + 2,6 i m / dtk

Δt = 5 menit = 300 detik

v _f = v ₀ + pada = gt (v ₀ = 0)

Dimana a = g = 9,8 m / s ²

Latihan diselesaikan

Sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian yang cukup. Tentukan kecepatan setelah 1,25 detik.

Balasan

v _o = 0, karena benda tersebut dijatuhkan, maka:

v _f = gt = 9,8 x 1,25 m / s = 12,25 m / s, diarahkan secara vertikal ke arah tanah. (Arah vertikal ke bawah dianggap positif).

Saat benda mendekati tanah, kecepatannya meningkat sebesar 9,8 m / s untuk setiap detik yang telah berlalu. Massa benda tidak terlibat. Dua benda berbeda, jatuh dari ketinggian yang sama dan pada saat yang sama, mengembangkan kecepatan yang sama saat jatuh.

Referensi

1. Giancoli, D. Fisika. Prinsip dengan Aplikasi. Edisi Keenam. Prentice Hall. 21- 35.
2. Resnick, R. (1999). Fisik. Volume 1. Edisi ketiga dalam bahasa Spanyol. Mexico. Editorial Compañía Continental SA de CV 20-34.
3. Serway, R., Jewett, J. (2008). Fisika untuk Sains dan Teknik. Volume 1. 7 ^ma . Edisi. Mexico. Editor Pembelajaran Cengage. 21-39.