التسارع السلبي: التعريف ، الصيغ ، كيف يتم حسابها وحل التمارين

ينشأ التسارع السلبي عندما يكون للتغيير أو التباين في السرعة أثناء مرور الوقت علامة سلبية. مراقبة الكلب من الصورة يلهون على الشاطئ. يبطئ الرمل حركته ، مما يعني أن هناك تسارعًا عكس السرعة التي يحملها.

يمكن اعتبار هذا التسارع سالبًا ، بدلاً من السرعة ، والذي ثبت أنه إيجابي. وإن لم يكن دائما تسارع سلبي يؤدي إلى الحد من السرعة.

يوفر متوسط ​​التسارع معلومات عالمية حول كيفية اختلاف السرعة في الفاصل الزمني المحدد. من ناحية أخرى ، يقدم التسارع الفوري تفاصيل كيفية تغير السرعة في كل لحظة. لذلك لفترة زمنية محددة ، يتم حساب التسارع بالصيغة التالية:

مثال 1

في اللحظة الأولى t = 0.2 ثانية يكون للجسم سرعة 3 م / ث. بعد ذلك ، تبلغ السرعة t '= 0.4 s سرعة 1 م / ث. حساب متوسط ​​التسارع بين instants t و t 'وتفسير النتيجة.

إجابة

مثال 2

في اللحظة الأولى t = 0.6 s ، يكون للجسم سرعة -1 m / s. بعد ذلك ، تبلغ السرعة t '= 0.8 s سرعة -3 م / ث. حساب متوسط ​​التسارع بين instants t و t '. تفسير النتيجة.

إجابة

في الختام ، في نهاية الفاصل الزمني أصبحت السرعة أكثر سلبية (-3 م / ث).

هل هذا يعني أن الهاتف المحمول يبطئ حركته؟ لا. علامة الطرح في السرعة تعني فقط أنها تعود إلى الوراء وأسرع ، لأن الانتقال إلى -3 م / ث هو الانتقال أسرع من -1 م / ث ، السرعة التي كانت في البداية.

زادت السرعة ، وهي وحدة السرعة ، على الرغم من وجود تسارع سلبي. وهذا هو ، تسارع هذا الكائن. لذلك نخلص إلى:

عندما يشير تسارع الجسم المتحرك في اتجاه موازٍ للسرعة ، فإن الجسم سوف يتسارع.

- مثال 3 - الإطلاق الرأسي للأعلى

النظر في المثال التالي: كائن له سرعة لحظية تعطى من خلال التعبير التالي ، مع جميع الوحدات في النظام الدولي:

v (t) = 5 - 10t

ابحث عن السرعة والتسارع بالنسبة للإصدارات instants 0s و 0.5s و 1.0s. في كل حالة ، حدد ما إذا كان الكائن يتسارع أم يتباطأ.

إجابة

يتم استبدال السرعة في كل واحد من instants المشار إليها مباشرة t في المعادلة. تم العثور على التسارع من خلال اشتقاق التعبير المعطى كدالة للوقت ثم تقييم النتيجة في كل مرة.

النتائج هي التالية:

التسارع ثابت وسالب للحركة بأكملها. من الممكن الآن وصف ما حدث للجوال أثناء تحركه.

في لحظة ر = 0 ثانية كان الهاتف المحمول يتباطأ. يتم استنباط هذا على الفور لأن السرعة موجبة والسرعة سالبة.

في لحظة t = 0.5 s توقف الهاتف المحمول ، وكان على الأقل في لحظة. ليس من المستحيل أن يتوقف الهاتف المحمول حتى عندما يتم تسريعه. المثال الأكثر وضوحا في التصويب العمودي.

عندما يتم إسقاط الهاتف المحمول عموديًا إلى أعلى ، يصل أقصى ارتفاع له. إذا تم اختيار الاتجاه الإيجابي بهذا المعنى ، وهو ما يحدث دائمًا تقريبًا ، خلال الوقت الذي يستغرقه الوصول إلى تلك النقطة القصوى ، سيكون للجوال سرعة إيجابية.

لكن الجاذبية كانت موجودة طوال الوقت. ودائمًا ما تنخفض عموديًا ، بغض النظر عما إذا كان الكائن يرتفع أو ينخفض. وبطبيعة الحال ، تمكنت من جعل الهاتف يتباطأ تدريجياً حتى يتوقف للحظة.

على الفور يقوم الهاتف المحمول بعكس الإحساس بسرعته ويعود إلى الأرض. في هذه الحالة تكون السرعة سالبة لأنها تشير أيضًا إلى الأرض. لذلك ، فإن الجاذبية تجعل السرعة تزيد أكثر فأكثر.

قدرت قيمة تسارع الجاذبية بـ 9.8 م / ث 2 ، والتي يتم تقريبها لأغراض الحساب إلى 10 م / ث 2. يمكن أن يتم طرح كائن المثال للأعلى بسرعة أولية تبلغ 5 م / ث.

أخيرًا عند t = 1.0 s ، تكون سرعة الجوال سلبية. إذا كان التصويب عموديًا للأعلى ، في حالة عدم الاحتكاك ، فهذا يعني أنه يمر بنقطة البداية مرة أخرى ، لكن هذه المرة يتجه للأسفل ، بدلاً من التصاعدي.

في الختام ، لا يعني التسارع السلبي بالضرورة أن الهاتف المحمول ينقص من سرعته. على العكس من ذلك ، يمكن أن يكون الهاتف المحمول أسرع وأسرع. إنه يتعلق بالاهتمام بما إذا كانت علامات السرعة والتسارع متماثلة أم لا.