x
Učitavanje

2.4 Akceleracija

Europska unija, Zajedno do fondova EU
Sadržaj jedinice
Povećanje slova
Smanjenje slova
Početna veličina slova Početna veličina slova
Visoki kontrast
a Promjena slova
  • Verdana
  • Georgia
  • Dyslexic
  • Početni
Upute za korištenje

Na početku...

MM F1 01 05 01

Što znači kada kažemo da jedan automobil može postići veću akceleraciju od drugoga? Kako bismo usporedili akceleracije dvaju automobila? Možete li opisati pokus kojim biste odredili koji od dvaju automobila ima veću akceleraciju?

Usporedimo akceleracije dvaju automobila s pomoću primjera.

Kako odrediti akceleraciju tijela

Primjer 1.

Anita i Slaven voze svatko svoj automobil. Anita poveća brzinu s 55 kmh - 1 na 105 kmh - 1 za 25 sekundi, a Slaven sa 60 kmh - 1 na 120 kmh - 1 za 20 sekundi. Pokušajmo zaključiti čiji je automobil imao veću akceleraciju.

Najlakše ćemo usporediti akceleracije ako promjene brzine obaju automobila svedemo na jednak vremenski interval, npr. jednu sekundu.

Anitin automobil povećao je brzinu s 55 kmh - 1 na 105 kmh - 1 za 25 sekundi. Prema tome, ubrzavao je 2 kmh - 1 u sekundi. ​

Slavenov je automobil povećao brzinu sa 60 kmh - 1 na 120 kmh - 1 za 20 sekundi, pa je ubrzavao 3 kmh - 1 svake sekunde.

Zaključujemo da je Slavenov automobil svake sekunde mijenjao brzinu za veći iznos, pa je imao veću akceleraciju.


Možete li iz prethodnog primjera zaključiti kako bi trebao izgledati općeniti izraz po kojemu ćemo izračunati akceleraciju? Očito, veću akceleraciju ima automobil kojemu se brzina u istom vremenu promijeni za veći iznos ili onaj kojemu treba manje vremena da postigne neku promjenu brzine.

Ako se automobilu u vremenskom intervalu t brzina promijenila od početne vrijednosti v 0 do konačne vrijednosti v , tada njegovu akceleraciju a možemo izračunati iz izraza:

a = v - v 0 t = v t

Akceleracija je vektorska fizička veličina kojom opisujemo ubrzanje ili usporenje tijela. Srednja akceleracija po iznosu je jednaka količniku iznosa promjene brzine i vremenskog intervala u kojemu je ta promjena postignuta. Mjerna jedinica akceleracije naziva se metar u sekundi po sekundi, tj. metar u sekundi na kvadrat, ms - 2 ili m/s 2 .

Povezani sadržaji

Kako biste nekome objasnili što je vektor?

Prisjetite se što ste o tome učili u 8. razredu iz Matematike.

Primjer 2.

Marko sjeda na bicikl i kreće u vožnju. U 20 sekundi postigne brzinu 8 ms - 1 .

  1. Kolikom je akceleracijom ubrzavao?
  2. Vozeći istom akceleracijom, Marko stiže do raskrižja sa semaforom te se zaustavi za četiri sekunde. Izračunajmo akceleraciju kojom je kočio.
  1. v 0 = 0 ms - 1

    v = 8 ms - 1

    Δt = 20 s

    a = v - v 0 t  

    a = 8 - 0 20 = 0,4 ms - 1

  2. v 0 = 8 ms - 1

    v = 0 ms - 1

    Δ t = 4 s

    a = 0 - 8 4 = - 2 ms - 2

Što zamjećujemo? Akceleracija ima negativan predznak kada tijelo smanjuje brzinu. Negativan predznak dolazi zbog usmjerenosti vektora akceleracije koja je pri usporavanju suprotna od usmjerenosti brzine.


Primjer 3.

Odredimo akceleraciju

Animacija prikazuje biciklista i njegov brzinomjer na kojemu možemo pratiti kako se mijenja brzina tijekom nekoga vremenskog intervala.

Kolika je srednja akceleracija biciklista u videozapisu u prvih pet sekundi gibanja?

Pomoć učenicima:

a = v - v 0 t

Zadatak 1.

  1. Trenutačna akceleracija tijela uvijek je jednako usmjerena kao njegova trenutačna brzina.

    null
    null
  2. Ako se automobil giba jednoliko ubrzano, tada mu je trenutačna akceleracija jednaka srednjoj akceleraciji.

    null
    null
  3. Akceleracija automobila koji usporava po iznosu je uvijek manja od akceleracije automobila koji ubrzava.

    null
    null
  4. Marta je, vozeći bicikl brzinom 9 kmh - 1 , stigla do pješačke zebre i za dvije se sekunde zaustavila. Kolikom je akceleracijom kočila?​

    null
    null
  5. Petra udari lopticu za stolni tenis koja doleti na njezin reket brzinom 4 ms - 1 tako da se ona nastavi gibati u suprotnom smjeru brzinom  6,8 ms - 1 . Koliku je akceleraciju Petra dala loptici ako je udarac trajao jednu desetinku sekunde?

    null
    null

Pokus

Koristeći se brzinomjerom izvedite potrebna mjerenja vožnje biciklom (slično kao u priloženom videozapisu). Odredite srednju akceleraciju kojom ste ubrzavali na početku te srednju akceleraciju kojom ste se zaustavili na kraju jedne vožnje biciklom.

Kutak za znatiželjne

Rukom provucite vrpcu ispod batića tipkala, uključite tipkalo i povlačite vrpcu. Analizirajte vrpcu. Izaberite dio vrpce u kojemu se brzina ruke mijenjala. Prikažite gibanje ruke u tom dijelu s , t   v , t dijagramima te odredite u kojem je intervalu trenutačna akceleracija ruke imala najveći iznos i koliko je iznosila.

...i na kraju

U ovoj ste jedinici upoznali akceleraciju kao vektorsku fizikalnu veličinu kojom opisujemo ubrzavanje ili usporavanje tijela i koju računamo prema formuli

a = v - v 0 t = v t .

PROCIJENITE SVOJE ZNANJE

1
Koliko je ubrzanje rakete čija se brzina tijekom 0,001 s poveća za 0,05 ms - 1 ?
null
null
2
Automobil je povećavao akceleraciju od 0,5 ms - 2 do 2 ms - 2 . Koje od ponuđenih rješenja ne može biti iznos njegove srednje akceleracije?
null
null
3

Trkaći automobil postigne brzinu od 0 do 100 kmh - 1 za 2 s . Njegova srednja akceleracija iznosi 50 ms - 2 .

null
null
4
Ubrzanje vlaka pri polasku s kolodvora iznosi 1 ms - 2 . Poslije koliko vremena vlak postigne brzinu 75 kmh - 1 ? s
null
null
5
Automobil koči akceleracijom - 1,5 ms - 2 tijekom 10 s i zaustavi se na kraju tog vremenskog intervala. Kolika mu je bila početna brzina? ms - 1  
null
null
6
U amaterskoj kategoriji Street Tunning, u utrci ubrzanja “Brzi i žestoki”, mogu sudjelovati svi koji imaju vozačku dozvolu i automobil kojim mogu u 16 sekundi prijeći 402 metra. Koliko je najmanje ubrzanje automobila u toj utrci? ms - 2
null
null
7
Pokraj djelatnika benzinske crpke zaustavlja se kamion s prikolicom stalnom akceleracijom tijekom dvije sekunde. Duljina kabine kamiona iznosi 2 m, a prikolice 12 m . U trenutku kada se kamion zaustavi, stražnji kraj prikolice nalazi se u ravnini djelatnika. Koliko dugo je pokraj djelatnika prolazila prikolica kamiona? s
null
null
8

Metak, prolazeći kroz cijev pištolja, ubrzava iz mirovanja do konačne brzine srednjom akceleracijom 6,2 · 10 - 5 ms - 2 u vremenu 8,1 · 10 - 4 s . Kolikom brzinom metak izleti iz pištolja? ​

null
null
ZAVRŠITE PROCJENU

Idemo na sljedeću jedinicu

2.5 Jednoliko ubrzano i usporeno gibanje