Accélération est un mot familier. N'étant pas ingénieur, il apparaît le plus souvent dans les articles de presse et les numéros. Accélération du développement, de la coopération et d'autres processus sociaux. Le sens originel de ce mot est lié aux phénomènes physiques. Comment trouver l'accélération d'un corps en mouvement, ou l'accélération comme indicateur de la puissance de la voiture ? Peut-il avoir d'autres significations ?
Que se passe-t-il entre 0 et 100 (définition du terme)
L'indicateur de la puissance de la voiture est considéré comme le temps de son accélération de zéro à des centaines. Mais que se passe-t-il entre-temps ? Considérez notre Lada Vesta avec ses 11 secondes revendiquées.
L'une des formules permettant de trouver l'accélération s'écrit comme suit:
a=(V2 – V1) / t
Dans notre cas:
a – accélération, m/s∙s
V1 – vitesse initiale, m/s;
V2 – vitesse finale, m/s;
t – temps.
Apportons les données au système SI, à savoir km/h nous allons recalculer en m/s:
100 km/h=100000 m /3600 s=27,28 m/s.
Vous pouvez maintenant trouver l'accélération du Kalina:
a=(27, 28 – 0) / 11=2,53 m/s∙s
Que signifient ces chiffres ? Une accélération de 2,53 mètres par seconde par seconde indique que pour chaque seconde la vitesse de la voiture augmente de 2,53 m/s.
Lorsque vous partez d'un endroit (à partir de zéro):
- dans la première seconde, la voiture accélérera à une vitesse de 2,53 m/s;
- pour la seconde - jusqu'à 5,06 m/s;
- à la fin de la troisième seconde, la vitesse sera de 7,59 m/s, etc.
Ainsi, on peut résumer: l'accélération est une augmentation de la vitesse d'un point par unité de temps.
Deuxième loi de Newton, c'est facile
Ainsi, la valeur d'accélération est calculée. Il est temps de se demander d'où vient cette accélération, quelle est sa source première. Il n'y a qu'une seule réponse - la force. C'est la force avec laquelle les roues poussent la voiture vers l'avant qui la fait accélérer. Et comment trouver l'accélération si la grandeur de cette force est connue ? La relation entre ces deux grandeurs et la masse d'un point matériel a été établie par Isaac Newton (cela ne s'est pas produit le jour où une pomme lui est tombée sur la tête, puis il a découvert une autre loi physique).
Et cette loi s'écrit ainsi:
F=m ∙ a, où
F – forcer, N;
m – masse, kg;
a – accélération, m/s∙s.
Se référant au produit de l'industrie automobile russe, vous pouvez calculer la force avec laquelle les roues poussent la voiture vers l'avant.
F=m ∙ a=1585 kg ∙ 2,53 m/s∙s=4010 N
ou 4010 / 9,8=409 kg∙s
Cela signifie-t-il que si vous ne relâchez pas la pédale d'accélérateur, la voiture prendra de la vitesse jusqu'à atteindre la vitesse du son ? Bien sûr que non. Déjà lorsqu'il atteint une vitesse de 70 km/h (19,44 m/s), la traînée aérodynamique atteint 2000 N.
Comment trouver l'accélération au moment où la Lada "vole" à une telle vitesse ?
a=F / m=(Fwheels – Fresist.) / m=(4010 – 2000) / 1585=1, 27 m/s∙s
Comme vous pouvez le voir, la formule vous permet de trouver à la fois l'accélération, en connaissant la force avec laquelle les moteurs agissent sur le mécanisme (autres forces: vent, débit d'eau, poids, etc.), et vice versa.
Pourquoi vous devez connaître l'accélération
Tout d'abord, afin de calculer la vitesse de tout corps matériel à un moment donné, ainsi que son emplacement.
Supposons que notre "Lada Vesta" accélère sur la Lune, où il n'y a pas de résistance frontale de l'air en raison de son absence, alors son accélération à un moment donné sera stable. Dans ce cas, nous déterminons la vitesse de la voiture 5 secondes après le départ.
V=V0 + a ∙ t=0 + 2,53 ∙ 5=12,65 m/s
ou 12.62 ∙ 3600 / 1000=45.54 km/h
V0 – vitesse initiale du point.
Et à quelle distance du départ notre voiture lunaire sera-t-elle en ce moment ? Pour ce faire, le plus simple est d'utiliser la formule universelle pour déterminer les coordonnées:
x=x0 + V0t + (à2) / 2
x=0 + 0 ∙ 5 + (2,53 ∙ 52) / 2=31,63 m
x0 – initialecoordonnée du point.
C'est exactement la distance que Vesta aura le temps de quitter la ligne de départ en 5 secondes.
Mais en fait, pour trouver la vitesse et l'accélération d'un point à un moment donné, il faut en réalité prendre en compte et calculer de nombreux autres facteurs. Bien sûr, si la Lada Vesta frappe la lune, ce ne sera pas pour bientôt, son accélération, en plus de la puissance du nouveau moteur à injection, n'est pas seulement affectée par la résistance de l'air.
À différentes vitesses du moteur, il fournit un effort différent, ceci sans tenir compte du nombre de vitesses engagées, du coefficient d'adhérence des roues à la route, de la pente de cette même route, vitesse du vent et bien plus encore.
Quelles sont les autres accélérations
La force peut faire plus que simplement faire avancer le corps en ligne droite. Par exemple, la force de gravité de la Terre amène la Lune à courber constamment sa trajectoire de vol de telle sorte qu'elle tourne toujours autour de nous. Y a-t-il une force agissant sur la lune dans ce cas ? Oui, c'est la même force qui a été découverte par Newton à l'aide d'une pomme - la force d'attraction.
Et l'accélération qu'elle donne à notre satellite naturel est appelée centripète. Comment trouver l'accélération de la Lune sur son orbite ?
aц=V2 / R=4π2R / T 2 où
ac – accélération centripète, m/s∙s;
V est la vitesse de la Lune sur son orbite, m/s;
R – rayon d'orbite, m;
T– période de révolution de la Lune autour de la Terre, s.
ac=4 π2 384 399 000 / 23605912=0, 002723331 m /s∙s
