Укажите куда направлено ускорение

Вопрос по физике:

Выясните, как и в каком направлении движется тело. Укажите его направлено ускорение. (2 задание)

Ответы и объяснения 1

Это просто. Ускорение сонаправлено с равнодействующей всех сил, действующих на тело (векторной суммой).

1) Вектор ускорения будет сонаправлен с вектором силы, тело движется вправо
О –>a
2) Ускорение = 0, т.к. векторная сумма сил равна нулю, тело неподвижно.
3) Направление ускорения – биссектриса угла, который образуют силы, то есть вверх вправо. Тело движется вверх вправо.

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

  • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
  • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
  • Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

  • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
  • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
  • Использовать мат – это неуважительно по отношению к пользователям;
  • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи – смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Читайте также:  Файл это единица измерения

Как известно, любая физическая величина относится к одному из двух типов, она является либо скалярной, либо векторной. В данной статье рассмотрим такие кинематические характеристики как скорость и ускорение, а также покажем, куда направлены векторы ускорения и скорости.

Что такое скорость и ускорение?

Обе величины, названные в этом пункте, являются важными характеристиками любого вида движения, будь то перемещение тела по прямой линии или по криволинейной траектории.

Скоростью называется быстрота изменения координат во времени. Математически эта величина равна производной по времени пройденного пути, то есть:

Здесь вектор l¯ направлен от начальной точки пути к конечной.

В свою очередь ускорение – это скорость, с которой изменяется во времени сама скорость. В виде формулы оно может быть записано так:

Очевидно, что взяв вторую производную от вектора перемещения l¯ по времени, мы также получим значение ускорения.

Поскольку скорость измеряется в метрах в секунду, то ускорение, согласно записанному выражению, измеряется в метрах в секунду в квадрате.

Куда направлены векторы ускорения и скорости?

В физике всякое механическое движение тела принято характеризовать определенной траекторией. Последняя представляет собой некоторую воображаемую кривую, вдоль которой тело перемещается в пространстве. Например, прямая линия или окружность – это яркие примеры распространенных траекторий движения.

Вектор скорости тела направлен в сторону движения всегда, независимо от того, замедляется или ускоряется тело, движется оно по прямой или по кривой. Если говорить геометрическими терминами, то вектор скорости направлен по касательной к точке траектории, в которой в данный момент находится тело.

Вектор ускорения точки материальной или тела не имеет ничего общего со скоростью. Этот вектор направлен в сторону изменения скорости. Например, для прямолинейного движения величина a¯ может как совпадать по направлению с v¯, так и быть противоположной v¯.

Действующая на тело сила и ускорение

Мы выяснили, что вектор ускорения тела направлен в сторону изменения вектора скорости. Тем не менее не всегда можно легко определить, как меняется скорость в данной точке траектории. Более того, для определения изменения скорости необходимо выполнить операцию разности векторов. Чтобы избежать этих трудностей в определении направления вектора a¯, существует еще один способ быстро его узнать.

Читайте также:  Смс с номера 1234567 что это

Ниже записан знаменитый и хорошо известный каждому школьнику закон Ньютона:

Формула показывает, что причиной возникновения ускорения у тел является действующая на них сила. Поскольку масса m является скаляром, то вектор силы F¯ и вектор ускорения a¯ направлены одинаково. Этот факт следует запомнить и применять на практике всегда, когда возникает необходимость в определении направления величины a¯.

Если на тело действуют несколько разных сил, тогда направление вектора ускорения будет равно результирующему вектору всех сил.

Движение по окружности и ускорение

Когда тело перемещается по прямой линии, то ускорение направлено либо вперед, либо назад. В случае же движения по окружности ситуация усложняется тем, что вектор скорости постоянно меняет свое направление. В виду сказанного, полное ускорение определяется двумя его составляющими: тангенциальным и нормальным ускорениями.

Тангенциальное ускорение направлено точно так же, как вектор скорости, или против него. Иными словами, эта компонента ускорения направлена вдоль касательной к траектории. Ускорение тангенциальное описывает изменение модуля самой скорости.

Ускорение нормальное направлено вдоль нормали к данной точке траектории с учетом ее кривизны. В случае движения по окружности вектор этой компоненты указывает на центр, то есть нормальное ускорение направлено вдоль радиуса вращения. Эту компоненту часто называют центростремительной.

Полное ускорение представляет собой сумму названных компонент, поэтому его вектор может быть направлен произвольным образом по отношению к линии окружности.

Если тело совершает вращение без изменения линейной скорости, то существует отличная от нуля только нормальная компонента, поэтому вектор полного ускорения направлен к центру окружности. Заметим, что к этому центру также действует сила, удерживающая тело на его траектории. Например, сила гравитации Солнца удерживает нашу Землю и другие планеты на своих орбитах.

Читайте также:  Сцепление после замены стало мягким

Ускорение – это быстрота изменения скорости. Эта величина векторная, она имеет свое направление и измеряется в м/с 2 (в СИ).

Для того чтобы понять, куда направлен вектор ускорения, необходимо сначала определить, какой вид движения имеет точка, за которой мы следим.

Виды движения

Если это движение по прямой и скорость увеличивается.

Ускорение будет направлено туда же, куда направлена скорость. Их векторы будут совпадать.

Если это движение по прямой и скорость уменьшается.

Вектор ускорения будет противоположен вектору скорости.

Если это движение по прямой, скорость не меняется.

Ускорение будет равно нулю и никуда не будет направлено.

Движение по окружности с равномерной скоростью.

Если точка движется по кругу и скорость не меняется, то ускорение здесь называется центростремительным (или нормальным) и его вектор направлен к центру окружности.

Движение по окружности с меняющейся скоростью.

В таком случае появляется еще одно ускорение – касательное (или тангенциальное). Оно направлено от точки по касательной к окружности в сторону движения, если скорость увеличивается, и в обратную сторону, если скорость уменьшается. Но про центростремительное тоже забывать не стоит. Получается, что на точку воздействуют 2 вида ускорения. Здесь вводится понятие полного ускорения. Его вектор – это биссектриса угла между вектором центростремительного ускорения и вектором касательного.

Обратите внимание, что в каждой точке движения по окружности вектор полного ускорения будет менять свое направление.

Кроме направления, ускорение имеет еще и свою величину. О том, какие формулы использовать для того, чтобы рассчитать ускорение, узнайте здесь: Как найти ускорение?

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock detector