สูตรเร่ง + ตัวอย่างปัญหาและแนวทางแก้ไข

สูตรสำหรับการเร่งความเร็วคือ a = v / t ซึ่งแสดงค่าของการเปลี่ยนแปลงความเร็วตามเวลา

คุณรู้ไหมปรากฎว่าเราเร่งรีบในชีวิตประจำวัน เรามักจะทำกิจกรรมต่างๆด้วยความเร็วระดับหนึ่ง บางครั้งความเร็วก็เร็วขึ้นบางครั้งก็ช้าลง

ความหมายของการเร่งความเร็ว

การเร่งความเร็ว  หรือการ  เร่งความเร็ว คือการเปลี่ยนแปลงความเร็วของวัตถุที่ก่อนหน้านี้ช้าให้กลายเป็นเร็วและถ่ายในแต่ละหน่วยเวลา

ความเร่งเป็นปริมาณเวกเตอร์ที่มีค่าและทิศทาง วิธีการเขียนความเร่งในกฎของฟิสิกส์มีสัญลักษณ์ด้วยตัวอักษร ( a )

สูตรเร่งความเร็ว

โดยทั่วไปสูตรสำหรับการเร่งความเร็วของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่จะเป็นไปตามสูตรการเร่งความเร็วต่อไปนี้:

ข้อมูล:

• a = ความเร่งเฉลี่ย (m / s2)
• Δ v = การเปลี่ยนแปลงความเร็ว (m / s)
• Δ t = ช่วงเวลา
• V ₁ = เวลาเริ่มต้น (m / s)
• V ₂ = ความเร็วสุดท้าย (m / s)
• เสื้อ₁ = เวลาเริ่มต้น
• เสื้อ₂ = เวลาสุดท้าย

จากสมการข้างต้นค่าความเร่งสามารถเป็นบวกและลบได้

ค่าความเร่งเป็นบวกหมายความว่าวัตถุกำลังมีการเปลี่ยนแปลงของค่าความเร็วไปสู่ค่าความเร็วที่มากขึ้นหรืออาจกล่าวได้ว่ามีความเร็วเพิ่มขึ้น

นี่คือตัวอย่างบางส่วนของเหตุการณ์เร่งความเร็ว:

• การเคลื่อนที่ของผลมะพร้าวที่หล่นจากต้นสู่พื้นดินจะเร็วขึ้น
• จักรยานบนทางลงเขาจะได้เร็วขึ้น
• การเคลื่อนที่ของมอเตอร์ไซค์เมื่อแก๊สเร็วการเคลื่อนที่จะเพิ่มขึ้น

ความเร่งเป็นลบหรือโดยทั่วไปเรียกว่าการชะลอตัวซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงค่าของความเร็วไปสู่ค่าความเร็วที่น้อยลงหรืออาจกล่าวได้ว่าในที่สุดความเร็วจะลดลง นี่คือตัวอย่างของเหตุการณ์การชะลอตัวของวัตถุ:

• การเคลื่อนที่ของวัตถุที่โยนขึ้นไปจะทำให้การเคลื่อนที่ช้าลง
• การเคลื่อนไหวของผู้คนที่ปั่นจักรยานบนทางขึ้นเขาจะช้าลง
• หากลูกบอลหรือสิ่งของถูกโยนลงในหญ้าการเคลื่อนที่จะช้าลง
• การขี่รถจักรยานยนต์เมื่อมีสัญญาณไฟจราจรจะชะลอตัวและหยุดหากไฟแดง

เครื่องหมายบวกและลบในสมการฟิสิกส์เท่านั้นที่ระบุทิศทางของเวกเตอร์ ไปทางขวาหรือซ้ายหรือขึ้นหรือลง

อ่านเพิ่มเติม: สูตรสำหรับที่ปรึกษาสไตล์และตัวอย่างคำถาม + การอภิปราย

ประเภทของการเร่งความเร็ว

ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาที่พบเมื่อวัตถุเปลี่ยนแปลงความเร็วประเภทของความเร่งจะแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ ความเร่งเฉลี่ยและความเร่งทันที

สูตรเร่งความเร็วเฉลี่ย

สูตรการเร่งเฉลี่ยอย่างเป็นระบบสามารถดูได้ด้านล่าง:

ข้อมูล:

• a = ความเร่งเฉลี่ย (m / s2)
• Δ v = การเปลี่ยนแปลงความเร็ว (m / s)
• Δ t = ช่วงเวลา

สูตรเร่งความเร็วชั่วขณะ

ในการคำนวณความเร่งด่วนของความเร่ง ( a ) การเคลื่อนที่ของวัตถุต้องมีเวลาสั้นมากนั่นคือค่าของช่วงเวลา ( Δ t )ต้องใกล้เคียงกับศูนย์ ในทางคณิตศาสตร์สูตรการเร่งความเร็วทันทีสามารถเขียนได้ดังนี้:

ข้อมูล :

• a = ความเร่งเฉลี่ย (m / s2)
• Δ v = การเปลี่ยนแปลงความเร็ว (m / s)
• Δ t = ช่วงเวลา

ตัวอย่างปัญหาเกี่ยวกับสูตรการเร่งความเร็วและการอภิปราย

ตัวอย่างปัญหา 1

เป็นที่ทราบกันดีว่ารถยนต์กำลังเดินทางด้วยความเร็วเริ่มต้น 2 เมตร / วินาที หลังจากรถขับไป 10 วินาทีความเร็วของรถก็เพิ่มขึ้นเป็น 4 m / s รถมีอัตราเร่งเท่าไร

อภิปราย / ตอบ:

เป็นที่รู้จัก:

• v1 = 2 เมตร / วินาที
• v2 = 4 เมตร / วินาที
• t1 = 0 วินาที
• t2 = 10 วินาที

วิธีการแก้:

a = (v2-v1) / (t2-t1)

= 2/10

= 0.2 ม. / วินาที ^ 2

ตัวอย่างปัญหา 2

นักเรียนคนหนึ่งขี่จักรยานด้วยความเร็ว 7.2 กิโลเมตร / ชั่วโมง เมื่อปีนเขาความเร็วของจักรยานคือ 0.5 ม. / วินาทีเป็นเวลา 4 วินาที ความเร่งสุดท้ายของนักเรียนคืออะไร?

อภิปราย / ตอบ:

เป็นที่รู้จัก:

• v1 = 7.2 กม. / ชม. = 7.2 (1,000 / 3,600) ม. / วินาที = 2 ม. / วินาที
• a = - 0.5 m / s² (เครื่องหมายลบเช่นการชะลอตัว)
• t = 4 วินาที

ต้องการ: v2 …?

วิธีการแก้:

a = (v2 - v1) / t

v2 = v1 + ที่

v2 = 4 + (- 0.5 × 2)

v2 = 3 เมตร / วินาที

v2 = 10.8 กม. / ชม

ตัวอย่างปัญหา 3

Fitra A ผู้ขับขี่มอเตอร์ไซค์และเขาหยุดจากความเร็ว 22.5 m / s หลังจาก 2 วินาทีกดเบรคของรถมอเตอร์ไซค์ กำหนดว่าการชะลอตัวเป็นเท่าใด?

อภิปราย / ตอบ:

เป็นที่รู้จัก:

• vt = 0 เมตร / วินาที
• v = 22.5 ม. / วินาที
• tt = 2 วินาที
• t = 0 วินาที

วิธีการแก้:

a = (0 - 22.5) / 2 = - 11.25 เมตร / วินาที²

ตัวอย่างปัญหา 4

ในตอนแรกรถมอเตอร์ไซค์เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 10 เมตร / วินาทีจากนั้นวัวก็ขับผ่านไปข้างหน้าและในที่สุดรถมอเตอร์ไซค์ก็เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 2 เมตร / วินาทีใน 4 วินาที คำนวณการชะลอตัวของมอเตอร์?

อภิปราย / ตอบ:

เป็นที่รู้จัก:

• v = 10 ม. / วินาที
• vt = 2 เมตร / วินาที
• t = 4 วินาที

ถามว่า a = …?

วิธีการแก้:

a = (v2-v1) / (t2-t1)

a = (2 - 10) / 4

a = - 8/10

a = - 0.8 ม. / วินาที 2

ตัวอย่างปัญหา 5

Risti ขับรถด้วยความเร็ว 72 กม. / ชม. จากนั้นเมื่อข้ามสัญญาณไฟจราจรและหยุดภายใน 5 วินาที คำนวณการชะลอตัวที่เกิดจากรถเร็ว?

อ่านเพิ่มเติม: เหตุใดปัจจัยทางเศรษฐกิจจึงเป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนย้ายทางสังคม (คำตอบแบบเต็ม)

อภิปราย / ตอบ:

เป็นที่รู้จัก:

• v = 72 กม. / ชม. = 20 ม. / วินาที
• vt = 0 m / s ( ค่าเป็นศูนย์หรือไม่เนื่องจากการหยุดรถ risti หมายถึงการหยุดนิ่งดังนั้นวัตถุที่หยุดนิ่งจึงมีความเร็วเป็นศูนย์ (0) )
• t = 10 วินาที

ถามว่า a = …?

วิธีการแก้:

a = (v2-v1) / (t2-t1)

a = 0 - 20/5

a = - 20/5

a = - 4 ม. / วินาที²

ตัวอย่างปัญหา 6

ความเร็วของรถแข่งจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจาก 18.5 m / s เป็น 46.1 m / s ใน 2.47 วินาที ความเร่งเฉลี่ยคืออะไร?

อภิปราย / ตอบ:

ตอบ:

เป็นที่รู้จัก:

v _t = 46.1 ม. / วินาที

v  = 18.5 ม. / วินาที

เสื้อ_t = 2.47 วิ

t = 0 วินาที

ตอบแล้ว: a = (46.1 - 18.5) / 2.47 = 11.17 เมตร / วินาที

ตัวอย่างปัญหา 7

นักปั่นจะหยุดจาก 22.4 เมตร / วินาทีหลังจากใช้เบรก 2.55 วินาที กำหนดชะลอ!

อภิปราย / ตอบ:

ตอบ:

เป็นที่รู้จัก:

v _t = 0 เมตร / วินาที

v = 22.4 ม. / วินาที

เสื้อ_t = 2.55 วิ

t = 0 วินาที

ตอบ: a = (0 - 22.4) / 2.55 = - 8.78 เมตร / วินาที 2

ตัวอย่างปัญหา 8

มอเตอร์ไซค์เริ่มต้นจาก 2 m / s ถึง 6 m / s เป็นเวลา 10 วินาที มอไซค์เร่งความเร็วเท่าไร

อภิปราย / ตอบ:

ตอบ:

เป็นที่รู้จัก:

v = 2 เมตร / วินาที

v _t = 6 เมตร / วินาที

t = 10 วินาที

ถามว่า a = …?

ตอบ:

a = 6 - 2/10

a = 4/10

a = 0.4 ม. / วินาที 2

ตัวอย่างปัญหา 9

รถบัสที่หยุดนิ่งในตอนแรกจะเคลื่อนที่ 36 กม. / ชม. เป็นเวลา 5 วินาที รถบัสเร็วแค่ไหน?

อภิปราย / ตอบ:

เป็นที่รู้จัก:

v = 0 m / s => ทำไมถึงเป็นศูนย์ เนื่องจากวัตถุที่อยู่นิ่งมีความเร็วเป็นศูนย์

v _t = 36 กม. / ชม. = 10 ม. / วินาที

t = 5 วินาที

ถาม: a = …?

ตอบ:

a = 10 - 0/5

a = 10/5 = 2 ม. / วินาที 2

ตัวอย่างปัญหา 10

ในตอนแรกรถเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 10 m / s จากนั้นไปข้างหน้าแพะก็ขับผ่านไปและสุดท้ายก็เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 2 m / s ใน 4 วินาที รถชะลอความเร็วเท่าไร

อภิปราย / ตอบ:

ตอบ:

เป็นที่รู้จัก:

v = 10 ม. / วินาที

v _t = 2 เมตร / วินาที

t = 4 วินาที

ถามว่า a = …?

ตอบแล้ว:

a = 2 - 10/4

a = - 8/10 = - 0.8 ม. / วินาที 2

ค่าที่อยู่เหนือความเร่งเป็นลบ นั่นหมายความว่าวัตถุกำลังเคลื่อนที่ช้าลง ดังนั้นเครื่องหมายลบ (-) หมายถึงการชะลอตัว

ตัวอย่างปัญหา 11

Aliando ขี่มอเตอร์ไซค์ด้วยความเร็ว 72 กม. / ชม. จากนั้นมีสัญญาณไฟจราจรอยู่ข้างหน้าและหยุดลงภายใน 10 วินาที มอเตอร์ของ Aliando มีการชะลอตัวมากแค่ไหน?

อภิปราย / ตอบ:

ตอบ:

เป็นที่รู้จัก:

v = 72 กม. / ชม. = 20 ม. / วินาที

v _{เสื้อ} = 0 m / s; ทำไมค่าเป็นศูนย์? เพราะสิ่งที่หยุดหมายถึงความเงียบ ถ้าวัตถุที่อยู่นิ่งมีความเร็วเป็นศูนย์ (0)

t = 10 วินาที

ถามว่า a = …?

ตอบ:

a = 0 - 20/10

a = - 20/10

a = - 2 ม. / วินาที 2