Sekiranya anda pernah melihat kereta lain melaju melewati kereta anda setelah lampu merah, maka anda mengalami perbezaan pecutan secara langsung. Pecutan adalah kadar di mana halaju objek berubah ketika bergerak. Anda dapat menghitung pecutan, dinyatakan dalam meter per detik sesaat, berdasarkan waktu yang diperlukan objek untuk mengubah kelajuannya, atau berdasarkan kekuatan yang diberikan pada objek.
Langkah
Kaedah 1 dari 3: Mengira Pecutan dari Paksa
Langkah 1. Fahami undang-undang gerakan kedua Newton
Hukum gerak kedua Newton menyatakan bahawa apabila daya yang diberikan pada suatu objek tidak seimbang, objek tersebut akan memecut. Pecutan ini ditentukan oleh daya yang dihasilkan pada objek, dan juga jisim objek itu sendiri. Pecutan dapat dihitung jika daya yang diberikan pada suatu objek dan jisim objek diketahui.
- Undang-undang Newton dapat diterjemahkan ke dalam persamaan Fbersih = m x a, dengan Fbersih Menyatakan daya yang dihasilkan pada objek, m massa objek, dan pecutan pada objek.
- Gunakan unit metrik semasa menggunakan persamaan ini. Gunakan kilogram (kg) sebagai unit jisim, Newton (N) sebagai unit daya, dan meter per detik kuasa dua (m / s2) untuk menyatakan pecutan.
Langkah 2. Tentukan jisim objek
Untuk mengetahui jisim objek, anda boleh menimbangnya dengan timbangan dan mencatat beratnya dalam gram. Sekiranya objek yang anda miliki sangat besar, anda mungkin memerlukan rujukan untuk mengetahui jisimnya. Objek besar biasanya mempunyai berat dalam kilogram (kg).
Anda mesti menukar unit jisim menjadi kilogram untuk meneruskan pengiraan dengan persamaan ini. Sekiranya jisim objek anda dinyatakan dalam gram, anda hanya perlu membahagikan nilai itu dengan 1000 untuk menukarnya menjadi kilogram
Langkah 3. Hitung daya yang dihasilkan pada objek
Daya yang dihasilkan adalah daya yang tidak seimbang. Sekiranya terdapat dua daya yang berlawanan satu sama lain, dan salah satu daripadanya lebih besar daripada yang lain, hasil dari kedua daya tersebut akan sama dengan arah daya yang lebih besar. Percepatan terjadi ketika suatu objek mengalami gaya yang tidak seimbang, sehingga kecepatannya berubah untuk mendekati gaya yang menarik atau mendorongnya.
- Contohnya: katakan anda dan adik anda bermain tarik tali. Anda menarik tali ke kiri dengan kekuatan 5 Newton, sementara abang menarik tali ke arah yang bertentangan dengan kekuatan 7 Newton. Kekuatan yang dihasilkan pada tali ialah 2 Newton ke kiri, ke arah saudara lelaki anda.
- Untuk memahami unit dengan lebih baik, fahami bahawa 1 Newton (1 N) sama dengan 1 kilogram-meter / kuadrat kedua (kg-m / s2).
Langkah 4. Ubah persamaan F = ma untuk menyelesaikan masalah pecutan
Anda boleh mengubah susunan formula untuk mengira pecutan, dengan membahagikan kedua-dua sisi persamaan dengan jisim, sehingga anda mendapat persamaan: a = F / m. Untuk mencari pecutan, anda hanya perlu membahagikan daya dengan jisim objek yang mengalaminya.
- Daya berbanding lurus dengan percepatan, yang artinya, semakin besar daya yang dialami oleh suatu objek, pecutan akan menjadi lebih besar.
- Massa berbanding terbalik dengan pecutan, yang bermaksud, semakin banyak jisim objek, semakin sedikit pecutan yang dimilikinya.
Langkah 5. Gunakan formula untuk menyelesaikan masalah pecutan
Pecutan sama dengan daya yang dihasilkan pada objek yang dibahagi dengan jisimnya. Setelah anda menulis pemboleh ubah yang diketahui, lakukan pembahagian untuk mencari pecutan objek.
- Contohnya: daya 10 Newton diberikan pada arah yang sama pada objek berjisim 2 kg. Apakah pecutannya?
- a = F / m = 10/2 = 5 m / s2
Kaedah 2 dari 3: Mengira Pecutan Purata Dua Kelajuan
Langkah 1. Tentukan persamaan bagi pecutan purata
Anda boleh mengira pecutan rata-rata objek dalam jangka masa tertentu berdasarkan halaju (kelajuan objek dalam arah tertentu), sebelum dan sesudah jangka waktu tersebut. Untuk menghitungnya, anda perlu mengetahui persamaan untuk mengira pecutan: a = v / t di mana mewakili percepatan, v perubahan kecepatan, dan waktu yang diperlukan untuk mengubah halaju objek.
- Unit pecutan adalah meter per saat sesaat, atau m / s2.
- Pecutan adalah kuantiti vektor, yang bermaksud ia mempunyai magnitud dan arah. Besarnya pecutan adalah jumlah keseluruhan, sementara arahnya ditentukan oleh arah objek bergerak. Sekiranya objek melambatkan, pecutan akan menjadi negatif.
Langkah 2. Memahami pemboleh ubah
Anda boleh menentukan v dan t dengan pengiraan lebih lanjut: v = vf - vi dan t = tf - ti dengan vf mewakili halaju akhir, vi kelajuan awal, tf masa tamat, dan ti masa awal.
- Oleh kerana pecutan mempunyai arah, anda harus selalu mengurangkan halaju akhir ke halaju awal. Sekiranya anda membalikkannya, arah pecutan yang anda dapat akan salah.
- Kecuali dinyatakan sebaliknya dalam masalah, waktu awal objek bergerak biasanya 0 saat.
Langkah 3. Gunakan formula untuk mencari pecutan
Pertama, tuliskan persamaan anda bersama semua pemboleh ubah yang diketahui. Persamaannya ialah a = v / t = (vf - vi) / (tf - ti). Kurangkan kelajuan akhir dengan kelajuan awal, kemudian bahagikan hasilnya dengan jangka masa. Hasilnya adalah pecutan rata-rata objek dalam jangka masa tersebut.
- Sekiranya halaju akhir objek kurang daripada halaju awalnya, maka pecutan akan menjadi negatif, yang bermaksud objek tersebut semakin perlahan.
-
Contoh 1: kelajuan sebuah kereta lumba meningkat secara berterusan dari 18.5 m / s menjadi 46.1 m / s dalam 2.47 saat. Berapakah pecutan purata?
- Tuliskan persamaan: a = v / t = (vf - vi) / (tf - ti)
- Tuliskan pemboleh ubah yang diketahui: vf = 46, 1 m / s, vi = 18.5 m / s, tf = 2, 47 s, ti = 0 s.
- Selesaikan persamaan: a = (46, 1 - 18, 5) / 2, 47 = 11, 17 meter / saat2.
-
Contoh 2: penunggang basikal berhenti pada 22.4 m / s setelah 2.55 saat menekan brek. Tentukan perlambatan.
- Tuliskan persamaan: a = v / t = (vf - vi) / (tf - ti)
- Tuliskan pemboleh ubah yang diketahui: vf = 0 m / s, vi = 22.4 m / s, tf = 2.55 s, ti = 0 s.
- Selesaikan persamaan: a = (0 - 22, 4) / 2, 55 = -8, 78 meter / saat2.
Kaedah 3 dari 3: Memeriksa Jawapan
Langkah 1. Arah pecutan
Konsep pecutan dalam fizik tidak selalu sama dengan yang digunakan dalam kehidupan seharian. Setiap percepatan memiliki arah, biasanya ditunjukkan oleh simbol positif jika naik atau ke kanan, atau negatif jika menuju ke bawah atau ke kiri. Periksa semula sama ada jawapan anda masuk akal berdasarkan arahan di bawah:
| Pergerakan Kereta | Perubahan Kelajuan Kereta | Arah Pecutan |
|---|---|---|
| Gerakkan ke kanan (+) tekan pedal gas | + → ++ (lebih pantas) | positif |
| Gerakkan ke kanan (+) tekan brek | ++ → + (kurang positif) | negatif |
| Gerakkan ke kiri (-) tekan pedal gas | - → - (lebih negatif) | negatif |
| Gerakkan ke kiri (-) tekan brek | - → - (kurang negatif) | positif |
| Bergerak dengan kelajuan tetap | tetap sama | pecutan adalah sifar |
Langkah 2. Arah gaya
Ingat, daya hanya menyebabkan pecutan "ke arah daya". Beberapa soalan mungkin menipu anda dengan skor yang tidak berkaitan dengan pecutan.
- Masalah contoh: kapal mainan dengan jisim 10 kg bergerak dengan pecutan ke utara 2 m / s2. Angin meniup kapal ke arah barat dengan kekuatan 100 Newton. Apakah pecutan kapal menuju utara setelah ditiup angin?
- Jawapan: kerana arah daya adalah tegak lurus dengan gerakan objek, ia tidak mempengaruhi objek yang bergerak ke arah itu. Kapal akan terus bergerak ke arah utara dengan pecutan 2 m / s2.
Langkah 3. Gaya hasil
Sekiranya daya yang dialami oleh objek lebih daripada satu, hitung daya yang dihasilkan dari mereka semua sebelum mengira pecutan. Berikut ini adalah contoh untuk masalah gaya dua dimensi:
- Contoh masalah: April menarik bekas 400 kg ke kiri dengan kekuatan 150 Newton. Bob berdiri di sebelah kiri bekas dan menolak dengan kekuatan 200 Newton. Angin bertiup ke kiri dengan kekuatan 10 Newton. Apakah pecutan bekas itu?
- Jawapan: soalan di atas memberikan petunjuk yang rumit untuk menipu anda. Lukiskan rajah dan anda akan melihat kekuatan 150 Newton ke kanan, 200 Newton ke kiri, dan 10 Newton di sebelah kiri. Sekiranya "kiri" positif, daya yang dihasilkan pada objek adalah 150 + 200 - 10 = 340 Newton. Pecutan objek = F / m = 340 Newton / 400 kg = 0.85 m / s2.
