Zrýchlenie charakterizuje rýchlosť zmeny rýchlosti pohybujúceho sa telesa. Ak rýchlosť telesa zostáva konštantná, potom sa nezrýchľuje. K zrýchleniu dochádza len vtedy, keď sa mení rýchlosť telesa. Ak sa rýchlosť telesa zvýši alebo zníži o určitú konštantnú hodnotu, potom sa takéto teleso pohybuje konštantným zrýchlením. Zrýchlenie sa meria v metroch za sekundu za sekundu (m/s2) a vypočítava sa z hodnôt dvoch rýchlostí a času alebo z hodnoty sily pôsobiacej na telo.

Kroky

Výpočet priemerného zrýchlenia pri dvoch rýchlostiach

Vzorec na výpočet priemerného zrýchlenia. Priemerné zrýchlenie telesa sa vypočíta z jeho počiatočnej a konečnej rýchlosti (rýchlosť je rýchlosť pohybu v určitom smere) a času, ktorý telo potrebuje na dosiahnutie konečnej rýchlosti. Vzorec na výpočet zrýchlenia: a = Δv / At, kde a je zrýchlenie, Δv je zmena rýchlosti, Δt je čas potrebný na dosiahnutie konečnej rýchlosti.

Vibrácie spôsobené silami spôsobenými zrýchlením spôsobujú pohyb seizmickej alebo testovanej hmoty. Pohyb hmoty spôsobuje zmenu kapacity snímacích elektród, aby sa zistilo zrýchlenie. Pohyb membrány spôsobuje zmenu kapacity zmenou vzdialenosti medzi dvoma rovnobežnými doskami, pričom samotná membrána je jednou z dosiek.

Na rozdiel od troch vyššie uvedených typov akcelerometrov, piezorezistívne akcelerometre nepoužívajú pružinu. Namiesto toho je hmota pripevnená ku konzolovému nosníku, ktorý je zase vložený medzi tenzometre. Princíp činnosti piezorezistívneho akcelerometra je založený na piezorezistívnom efekte. Čo sa týka piezorezistívneho efektu, mení sa aplikované mechanické napätie rezistivita polovodič. Sila generovaná seizmickou hmotou mení odpor tenzometrov.

Definícia premenných. Môžete počítať Δv A Δt nasledujúcim spôsobom: Δv = v k - v n A At = t k - t n, Kde v to- konečná rýchlosť, v n- štartovacia rýchlosť, t to- posledný čas, t n- počiatočný čas.

• Keďže zrýchlenie má smer, vždy odpočítajte počiatočná rýchlosť z koncovej rýchlosti; inak bude smer vypočítaného zrýchlenia nesprávny.
• Ak v úlohe nie je uvedený počiatočný čas, potom sa predpokladá, že tn = 0.

1. Nájdite zrýchlenie pomocou vzorca. Najprv napíšte vzorec a premenné, ktoré ste dostali. Vzorec: . Odpočítajte počiatočnú rýchlosť od konečnej rýchlosti a potom vydeľte výsledok časovým intervalom (zmena času). Dostanete priemerné zrýchlenie za dané časové obdobie.

   Ale nevýhodou je, že majú obmedzenú vysokofrekvenčnú odozvu. Ide o technológiu založenú na pokročilé technológie, ktorý sa používa na vytváranie malých štruktúr s rozmermi v mikrometrovej mierke. Pohyblivé dosky a vonkajšie dosky v stacionárnom stave tvoria diferenciálny kondenzátor. V dôsledku síl spôsobených zrýchlením sa seizmická hmota vychýli; odchýlka sa meria z hľadiska zmeny kapacity.

   Materiály a výrobné technológie

   Je všeobecne známe, že zavesené konštrukcie, pripevnené k podkladu v kotvách, sú vyrobené z kremíka. Našťastie, niektorí iní výrobcovia sú dostatočne veľkorysí na to, aby poskytli nejaké informácie o svojom výrobnom procese senzorov. Krok 1 - Recept: Hlavnými zložkami sú olovo, zirkónium a titán so 4-5 druhmi prísad na zlepšenie spekacích vlastností pri spaľovaní a elektrické charakteristiky. Krok 2 - Zmes: Predpísané prísady sa umiestnia do hrnca so zirkónovými valčekmi a vodou. V tomto hrnci sa prísady zmiešajú a pomelú. Krok 3 - Sušenie: Suspenzia prísad sa naleje do banky a suší sa v sušiarni. Krok 4 – Rozdrvenie na kúsky: Inštalovaná doska sa vloží do mažiara a rozdrví. Na výrobu jemnejších prísad sa melie na prášok. Krok 5 - Miešanie: Rozdrvené prísady sa umiestnia do hrnca s balvanmi a zirkónovou vodou a znova sa premiešajú a pomelú. Pred prechodom na ďalší krok sa ako zahusťovadlo pridá formovacie spojivo. Krok 6 - Výroba prášku prísady: Kaša prísad sa nasaje do skúmavky pomocou valcového čerpadla. Suspenzia sa potom kvapne na vyhrievanú rotujúcu platňu. Odkvapkané zložky sa stanú práškovými a počas tohto postupu sa zhromažďujú. Je určený na odstránenie mastnoty z pridaného spojiva. Krok 9 - Temperovanie: Ingrediencie sa napchajú do korpusu. Potom sú v smere poľa usporiadané náhodné polarity, ktoré sú umiestnené v rovnakom smere poľa. Krok 14 – Kontroly: Kontroluje sa polarizovaná keramika. Testovacie body zahŕňajú kolízny koeficient Rezonančná frekvencia Elektrický výkon Izolačný odpor Teplota bodu zadymenia Špecifická hustota. Potom sa nainštaluje ako prasknutá platňa. . Celý výrobný proces je ukončený po kontrole.

   • Ak je konečná rýchlosť nižšia ako počiatočná rýchlosť, potom má zrýchlenie zápornú hodnotu, to znamená, že telo sa spomalí.
   • Príklad 1: Automobil zrýchli z 18,5 m/s na 46,1 m/s za 2,47 s. Nájdite priemerné zrýchlenie.
     • Napíšte vzorec: a = Δv / Δt = (v k - v n)/(tk - t n)
     • Napíšte premenné: v to= 46,1 m/s, v n= 18,5 m/s, t to= 2,47 s, t n= 0 s.
     • Kalkulácia: a= (46,1 - 18,5)/2,47 = 11,17 m/s2.
   • Príklad 2: Motocykel začne brzdiť rýchlosťou 22,4 m/s a zastaví sa po 2,55 s. Nájdite priemerné zrýchlenie.
     • Napíšte vzorec: a = Δv / Δt = (v k - v n)/(tk - t n)
     • Napíšte premenné: v to= 0 m/s, v n= 22,4 m/s, t to= 2,55 s, t n= 0 s.
     • Kalkulácia: A= (0 - 22,4)/2,55 = -8,78 m/s2.

Výpočet zrýchlenia silou

1. Druhý Newtonov zákon. Podľa druhého Newtonovho zákona sa teleso zrýchli, ak sa sily, ktoré naň pôsobia, navzájom nevyrovnajú. Toto zrýchlenie závisí od čistej sily pôsobiacej na teleso. Pomocou druhého Newtonovho zákona môžete nájsť zrýchlenie telesa, ak poznáte jeho hmotnosť a silu pôsobiacu na toto teleso.

   Ak sa chcete rozhodnúť, ktorý akcelerometer použiť na základe vašich požiadaviek, musíte pochopiť vlastnosti akcelerometra. Tieto špecifikácie nájdete v tabuľke akcelerometra. Patria sem dynamické špecifikácie, elektrické špecifikácie a mechanické špecifikácie. Tu sú niektoré z dôležitých.

   Zrýchlenie vo fyzike

   Citlivosť: Citlivosť je mierkový faktor snímača alebo systému, meraný ako zmena výstupného signálu na zmenu vstupného signálu. Frekvenčná odozva: frekvenčná odozva je frekvenčný rozsah, pre ktorý senzor zaznamená pohyb a oznámi skutočný výstup. Citlivosť osi: Akcelerometre sú navrhnuté tak, aby zisťovali vstupy vo vzťahu k osi; jednoosové akcelerometre dokážu detegovať iba jednorovinové vstupy. Trojcestné akcelerometre dokážu snímať vstupy v akejkoľvek rovine a sú potrebné pre väčšinu aplikácií. Veľkosť a hmotnosť: Pretože veľkosť a hmotnosť akcelerometra ovplyvňuje testovaný objekt, hmotnosť akcelerometrov by mala byť výrazne menšia ako hmotnosť monitorovaného systému.

   • Citlivosť označuje schopnosť akcelerometra detekovať pohyb.
   • Citlivosť akcelerometra sa zvyčajne udáva v milivoltoch na zrýchlenie.
   • Frekvenčná odozva je definovaná ako rozsah merania v Hz.

   Vo všeobecnosti v nízkofrekvenčných aplikáciách poskytujú merania polohy a posunu zvyčajne dobrú presnosť.

   • Druhý Newtonov zákon je opísaný vzorcom: F res = m x a, Kde F res- výsledná sila pôsobiaca na telo, m- telesná hmotnosť, a– zrýchlenie tela.
   • Pri práci s týmto vzorcom používajte metrické jednotky, ktoré merajú hmotnosť v kilogramoch (kg), silu v newtonoch (N) a zrýchlenie v metroch za sekundu (m/s2).

2. Nájdite hmotnosť tela. Za týmto účelom položte telo na váhu a nájdite jeho hmotnosť v gramoch. Ak uvažujete o veľmi veľkom tele, vyhľadajte jeho hmotnosť v referenčných knihách alebo na internete. Hmotnosť veľkých telies sa meria v kilogramoch.

   Aplikácie akcelerometrov

   V medzifrekvenčných aplikáciách sa zvyčajne uprednostňuje meranie rýchlosti. Pri meraní vysokofrekvenčných pohybov so znateľnými hladinami hluku sa uprednostňujú merania zrýchlenia. Akcelerometre majú veľa rôzne aplikácie- od priemyslu, zábavy, športu až po vzdelávanie. Týmito aplikáciami môže byť napríklad spúšťanie airbagov alebo monitorovanie jadrových reaktorov. Akcelerometre sa dajú použiť aj na meranie statického zrýchlenia, náklonu objektu, dynamického zrýchlenia v lietadle, nárazu objektu v aute alebo orientácie či vibrácií objektu.

   • Ak chcete vypočítať zrýchlenie pomocou vyššie uvedeného vzorca, musíte previesť gramy na kilogramy. Vydelte hmotnosť v gramoch číslom 1000, aby ste dostali hmotnosť v kilogramoch.

3. Nájdite celkovú silu pôsobiacu na teleso. Výsledná sila nie je vyvážená inými silami. Ak na teleso pôsobia dve rôzne smerujúce sily a jedna z nich je väčšia ako druhá, potom sa smer výslednej sily zhoduje so smerom väčšej sily. K zrýchleniu dochádza vtedy, keď na teleso pôsobí sila, ktorá nie je vyvážená inými silami a ktorá vedie k zmene rýchlosti telesa v smere pôsobenia tejto sily.

   Mikrogravitačný systém merania zrýchlenia

   Mobilné telefóny, práčky alebo počítače v dnešnej dobe majú aj akcelerometre. Tieto kvázistacionárne zrýchlenia sú obmedzené na frekvenčný rozsah pod 1 Hz. Statická elektrina spôsobuje, že senzorická odolná maska ​​zostane v strede medzi elektródami. Zrýchlenie "snímania" je úmerné napätiu potrebnému na udržanie senzora v strede.

   Pri použití údajov o vibráciách, najmä v kombinácii so simulačnými systémami, sú často potrebné namerané údaje ako zrýchlenie, rýchlosť a posunutie. Niekedy rôzne skupiny analýzy vyžadujú merané signály v inej forme. Je jasné, že nie je praktické merať všetky tri naraz, aj keď by sme mohli. Fyzicky je takmer nemožné dať tri odlišné typy prevodník na rovnakom mieste.

   Zmeňte usporiadanie vzorca F = ma na výpočet zrýchlenia. Aby ste to dosiahli, vydeľte obe strany tohto vzorca m (hmotnosť) a získajte: a = F/m. Ak chcete zistiť zrýchlenie, vydeľte silu hmotnosťou zrýchľujúceho sa telesa.

   • Sila je priamo úmerná zrýchleniu, to znamená, že čím väčšia sila pôsobí na teleso, tým rýchlejšie sa zrýchľuje.
   • Hmotnosť je nepriamo úmerná zrýchleniu, to znamená, že čím väčšia je hmotnosť telesa, tým pomalšie sa zrýchľuje.

4. Vypočítajte zrýchlenie pomocou výsledného vzorca. Zrýchlenie sa rovná podielu výslednej sily pôsobiacej na teleso a jeho hmotnosti. Nahraďte hodnoty, ktoré vám boli pridelené, do tohto vzorca, aby ste vypočítali zrýchlenie tela.

   Akcelerometre sú dostupné vo všetkých typoch a veľkostiach a je ich veľa veľký výber. Skutočné rýchlomery sú pomerne zriedkavé, ale existujú. Jeden zaujímavá trieda, založený na obvode cievky a magnetu, je offline. Meranie posunutia dopredu nie je nič neobvyklé. Niektorí používajú tenzometre, ale mnohí iní využívajú kapacitný efekt alebo indukovaný rádiofrekvenčný mechanizmus na priame meranie posunu. Kapacitné a indukčné typy majú tú výhodu, že ide o bezkontaktné sondy a neovplyvňujú lokálnu zem.

   • Napríklad: na teleso s hmotnosťou 2 kg pôsobí sila rovnajúca sa 10 N. Nájdite zrýchlenie tela.
   • a = F/m = 10/2 = 5 m/s 2

Testovanie vašich vedomostí

1. Smer zrýchlenia. Vedecký koncept zrýchlenia sa nie vždy zhoduje s použitím tejto veličiny v Každodenný život. Pamätajte, že zrýchlenie má smer; zrýchlenie je pozitívne, ak smeruje hore alebo doprava; zrýchlenie je záporné, ak smeruje nadol alebo doľava. Skontrolujte svoje riešenie na základe nasledujúcej tabuľky:

   Zrýchlenie a kruhový pohyb

   Ale na tom nezáleží, pretože ak meriame buď zrýchlenie, rýchlosť alebo posunutie, potom sa medzi nimi určite dá previesť jednoduchá matematika rozumným použitím integrácie alebo diferenciácie, ako je uvedené nižšie.

   Výpočet priemerného zrýchlenia pri dvoch rýchlostiach

   Takže teraz sa na to pozrime pomocou klasickej sínusoidy a pozrime sa na efekty diferenciácie alebo integrácie. Je užitočné pozerať sa na ne ako na chronológiu času aj ako funkciu frekvencie. Obrázok 1: Frekvenčné spektrum výpočtov pracovného listu.

2. Príklad: hračkársky čln s hmotnosťou 10 kg sa pohybuje na sever so zrýchlením 2 m/s 2 . Vietor fúkajúci západným smerom pôsobí na loď silou 100 N Nájdite zrýchlenie lode v severnom smere.
3. Riešenie: Keďže sila je kolmá na smer pohybu, neovplyvňuje pohyb v tomto smere. Preto sa zrýchlenie lode v severnom smere nezmení a bude sa rovnať 2 m/s2.

4. Výsledná sila. Ak na teleso pôsobí niekoľko síl naraz, nájdite výslednú silu a potom pokračujte vo výpočte zrýchlenia. Zvážte nasledujúci problém (v dvoch dimenziách):

   • Vladimír ťahá (vpravo) nádobu s hmotnosťou 400 kg silou 150 N. Dmitrij tlačí (vľavo) nádobu silou 200 N. Vietor fúka sprava doľava a pôsobí na nádobu sila 10 N. Nájdite zrýchlenie nádoby.
   • Riešenie: Podmienky tohto problému sú navrhnuté tak, aby vás zmiatli. V skutočnosti je všetko veľmi jednoduché. Nakreslite diagram smeru síl, takže uvidíte, že sila 150 N smeruje doprava, sila 200 N smeruje tiež doprava, ale sila 10 N smeruje doľava. Výsledná sila je teda: 150 + 200 - 10 = 340 N. Zrýchlenie je: a = F/m = 340/400 = 0,85 m/s 2.

Dĺžka a vzdialenosť Hmotnosť Objemové miery sypkých látok a potravín Plocha Objem a merné jednotky v kulinárske recepty Teplota Tlak, mechanické namáhanie, Youngov modul Energia a práca Výkon Sila Čas Lineárna rýchlosť Rovinný uhol Tepelná účinnosť a palivová účinnosť Čísla Jednotky na meranie množstva informácií Výmenné kurzy Rozmery dámske oblečenie a topánky Veľkosti pánskeho oblečenia a obuvi Uhlová rýchlosť a zrýchlenie rýchlosti Uhlové zrýchlenie Hustota Merný objem Moment zotrvačnosti Moment sily Moment Špecifické teplo spaľovania (hmotnostné) Hustota energie a špecifické teplo spaľovania paliva (objemovo) Teplotný rozdiel Koeficient tepelná rozťažnosť Tepelná odolnosť Tepelná vodivosť Špecifické teplo Energetická expozícia, výkon tepelného žiarenia Hustota tepelný tok Súčiniteľ prestupu tepla Objemový prietok Hmotnostný prietok Molárny prietok Hustota hmotnostného prietoku Molárna koncentrácia Hmotnostná koncentrácia v roztoku Dynamická (absolútna) viskozita Kinematická viskozita Povrchové napätie Paropriepustnosť Paropriepustnosť, rýchlosť prenosu pár Hladina zvuku Citlivosť mikrofónu Hladina akustického tlaku (SPL) Jas Intenzita osvetlenia Osvetlenie Rozlíšenie v počítačová grafika Frekvencia a vlnová dĺžka Optická sila v dioptriách a ohnisková vzdialenosť Optická sila v dioptriách a zväčšenie šošovky (×) Nabíjačka Lineárna hustota náboja Hustota povrchu náboj Objemová hustota náboja Elektrina Lineárna prúdová hustota Hustota povrchového prúdu Napätie elektrické pole Elektrostatický potenciál a napätie Elektrický odpor Špecif elektrický odpor Elektrická vodivosť Špecifická elektrická vodivosť Elektrická kapacita Indukčnosť Americký drôtový meradlo Úrovne v dBm (dBm alebo dBmW), dBV (dBV), wattoch a iných jednotkách Magnetomotorická sila Sila magnetického poľa Magnetický tok Magnetická indukcia Absorbovaný dávkový príkon ionizujúceho žiarenia Rádioaktivita. Rádioaktívny rozpad Žiarenie. Expozičná dávka Žiarenie. Absorbovaná dávka Desatinné predpony Dátová komunikácia Typografia a spracovanie obrazu Jednotky objemu dreva Výpočty molárnej hmotnosti Periodická tabuľka chemické prvky D. I. Mendelejev

1 centimeter za sekundu za sekundu [cm/s²] = 0,00101971621297793 gravitačné zrýchlenie [g]

Pôvodná hodnota

Prevedená hodnota

decimeter za sekundu meter za sekundu kilometer za sekundu kilometer za sekundu hektometer za sekundu za sekundu dekameter za sekundu centimeter za sekundu milimeter za sekundu milimeter za sekundu mikrometer za sekundu za sekundu nanometer za sekundu za sekundu pikometer za sekundu za sekundu femtometer za sekundu za sekundu attometer za sekundu za sekundu gal galileo míle za sekundu za sekundu yard za sekundu stopy za sekundu stopy za sekundu palce za sekundu palce za sekundu gravitačné zrýchlenie zrýchlenie voľného pádu na Slnko zrýchlenie voľného pádu na Merkúr zrýchlenie voľného pád na Venuši zrýchlenie voľného pádu na Mesiac zrýchlenie voľného pádu na Mars zrýchlenie voľného pádu na Jupiter zrýchlenie voľného pádu na Saturn zrýchlenie voľného pádu na Urán zrýchlenie voľného pádu na Neptún zrýchlenie voľného pádu na Pluto zrýchlenie voľného pádu na Haumea seconds na zrýchlenie z 0 na 100 km/h s pre zrýchlenie z 0 na 200 km/h s pre zrýchlenie z 0 na 60 mph s pre zrýchlenie z 0 na 100 mph s pre zrýchlenie z 0 na 200 mph

Viac o zrýchlení

Všeobecné informácie

Zrýchlenie je zmena rýchlosti telesa za určitý čas. V systéme SI sa zrýchlenie meria v metroch za sekundu za sekundu. Často sa používajú aj iné jednotky. Zrýchlenie môže byť konštantné, napríklad zrýchlenie telesa pri voľnom páde, alebo sa môže meniť, napríklad zrýchlenie idúceho auta.

Inžinieri a dizajnéri berú do úvahy zrýchlenie pri navrhovaní a výrobe automobilov. Vodiči využívajú poznatky o tom, ako rýchlo ich auto zrýchľuje alebo spomaľuje počas jazdy. Znalosť zrýchlenia tiež pomáha staviteľom a inžinierom predchádzať alebo minimalizovať škody spôsobené náhlym zrýchlením alebo spomalením spojeným s nárazmi alebo otrasmi, ako sú kolízie áut alebo zemetrasenia.

Ochrana proti zrýchleniu s tlmiacimi a tlmiacimi štruktúrami

Ak stavitelia zohľadnia možné zrýchlenia, budova sa stáva odolnejšou voči otrasom, čo pomáha zachraňovať životy pri zemetraseniach. V miestach s vysokou seizmicitou, ako je Japonsko, sú budovy postavené na špeciálnych platformách, ktoré znižujú zrýchlenie a zmierňujú otrasy. Konštrukcia týchto platforiem je podobná zaveseniu v automobiloch. Zjednodušené odpruženie sa používa aj v bicykloch. Často sa inštaluje na horské bicykle, aby sa znížilo nepohodlie, zranenie a poškodenie bicykla v dôsledku náhlych nárazových zrýchlení pri jazde na nerovnom povrchu. Mosty sú tiež namontované na závesoch, aby sa znížilo zrýchlenie, ktoré mostu prenášajú vozidlá jazdiace po moste. Zrýchlenie spôsobené pohybom vo vnútri a mimo budov ruší hudobníkov v hudobných štúdiách. Na jej zníženie je celé nahrávacie štúdio zavesené na tlmiacich zariadeniach. Ak si hudobník zriadi domáce nahrávacie štúdio v miestnosti bez dostatočnej zvukovej izolácie, potom je jeho inštalácia v už postavenej budove veľmi náročná a nákladná. Doma je na vešiakoch inštalovaná iba podlaha. Keďže účinok zrýchlenia klesá so zvyšujúcou sa hmotou, na ktorú pôsobí, namiesto použitia vešiakov sú steny, podlaha a strop niekedy zaťažené. Stropy sa niekedy inštalujú aj zavesené, pretože to nie je také ťažké a drahé, ale pomáha to znižovať prenikanie vonkajšieho hluku do miestnosti.

Zrýchlenie vo fyzike

Podľa druhého Newtonovho zákona sa sila pôsobiaca na teleso rovná súčinu hmotnosti telesa a zrýchlenia. Sila sa dá vypočítať pomocou vzorca F = ma, kde F je sila, m je hmotnosť a a je zrýchlenie. Takže sila pôsobiaca na teleso mení svoju rýchlosť, to znamená, že mu dáva zrýchlenie. Podľa tohto zákona zrýchlenie závisí nielen od veľkosti sily, ktorá tlačí teleso, ale úmerne závisí aj od hmotnosti telesa. To znamená, že ak sila pôsobí na dve telesá, A a B, a B je ťažšie, potom sa B bude pohybovať s menším zrýchlením. Táto tendencia telies brániť sa zmene zrýchlenia sa nazýva zotrvačnosť.

Zotrvačnosť je ľahko viditeľná v každodennom živote. Napríklad motoristi nenosia prilbu, ale motorkári väčšinou cestujú s prilbou, často aj s iným ochranným odevom, napr. kožené bundy so zahusťovadlami. Jedným z dôvodov je, že pri zrážke s autom ľahší motocykel a motocyklista zmenia rýchlosť rýchlejšie, teda začnú sa pohybovať s väčším zrýchlením ako auto. Ak ho motorka nezakryje, jazdca pravdepodobne vyhodí zo sedadla motorky, keďže je ešte ľahšia ako motorka. V každom prípade motocyklista utrpí ťažké zranenia, zatiaľ čo vodič utrpí oveľa menšie zranenia, pretože auto a vodič dostanú pri kolízii oveľa menšie zrýchlenie. Tento príklad neberie do úvahy gravitačnú silu; predpokladá sa, že je zanedbateľný v porovnaní s inými silami.

Zrýchlenie a kruhový pohyb

Teleso, ktoré sa pohybuje v kruhu rovnakou rýchlosťou, má premenlivú vektorovú rýchlosť, pretože jeho smer sa neustále mení. To znamená, že toto telo sa pohybuje so zrýchlením. Zrýchlenie smeruje k osi otáčania. V tomto prípade je to v strede kruhu, čo je trajektória telesa. Toto zrýchlenie, ako aj sila, ktorá ho spôsobuje, sa nazýva dostredivé. Podľa tretieho Newtonovho zákona má každá sila opačnú silu, ktorá pôsobí v opačnom smere. V našom príklade sa táto sila nazýva odstredivá. Práve tá drží vozíky na horskej dráhe, aj keď sa pohybujú hore nohami po zvislých kruhových koľajniciach. Odstredivá sila tlačí vozíky preč od stredu kruhu vytvoreného koľajnicami, takže sú pritlačené ku koľajniciam.

Zrýchlenie a gravitácia

Gravitačná príťažlivosť planét je jednou z hlavných síl, ktorá pôsobí na telesá a dáva im zrýchlenie. Táto sila napríklad priťahuje telesá nachádzajúce sa v blízkosti Zeme k povrchu Zeme. Vďaka tejto sile je teleso, ktoré sa uvoľní pri povrchu Zeme a na ktoré nepôsobia žiadne iné sily, vo voľnom páde, kým sa nezrazí s povrchom Zeme. Zrýchlenie tohto telesa, nazývané gravitačné zrýchlenie, sa rovná 9,80665 metrov za sekundu za sekundu. Táto konštanta sa označuje g a často sa používa na určenie hmotnosti telesa. Keďže podľa druhého Newtonovho zákona F = ma, potom hmotnosť, teda sila, ktorá pôsobí na teleso, je súčinom hmotnosti a zrýchlenia voľného pádu g. Telesná hmotnosť sa dá ľahko vypočítať, takže je ľahké zistiť aj hmotnosť. Stojí za zmienku, že slovo „váha“ v každodennom živote často označuje vlastnosť tela, hmotnosti a nie sily.

Gravitačné zrýchlenie je rôzne pre rôzne planéty a astronomické objekty, pretože závisí od ich hmotnosti. Gravitačné zrýchlenie pri Slnku je 28-krát väčšie ako na Zemi, pri Jupiteri 2,6-krát väčšie a pri Neptúne 1,1-krát väčšie. Zrýchlenie v blízkosti iných planét je menšie ako na Zemi. Napríklad zrýchlenie na povrchu Mesiaca sa rovná 0,17 zrýchlenia na povrchu Zeme.

Zrýchlenie a vozidlá

Akceleračné testy pre autá

Na meranie výkonu automobilov existuje množstvo testov. Jeden z nich je zameraný na testovanie ich zrýchlenia. To sa vykonáva meraním času, ktorý potrebuje auto na zrýchlenie z 0 na 100 kilometrov (62 míľ) za hodinu. V krajinách, ktoré nepoužívajú metrický systém, sa testuje zrýchlenie z nuly na 97 kilometrov za hodinu. Najrýchlejšie zrýchľujúce autá dosahujú túto rýchlosť približne za 2,3 sekundy, čo je menej ako čas, ktorý by telo potrebovalo na dosiahnutie tejto rýchlosti pri voľnom páde. Existujú dokonca programy pre mobilné telefóny, ktoré pomáhajú vypočítať tento čas zrýchlenia pomocou vstavaných akcelerometrov v telefóne. Je však ťažké povedať, aké presné sú takéto výpočty.

Vplyv zrýchlenia na ľudí

Keď auto zrýchľuje, pasažieri sú ťahaní v opačnom smere ako je pohyb a zrýchlenie. Teda pri akcelerácii dozadu a pri brzdení dopredu. Počas náhleho zastavenia, napríklad počas kolízie, sú cestujúci trhnutí dopredu tak prudko, že ich môže vymrštiť zo sedadiel a naraziť do obloženia alebo okna auta. Je dokonca pravdepodobné, že svojou váhou rozbijú sklo a vyletia z auta. Práve kvôli tomuto nebezpečenstvu mnohé krajiny prijali zákony vyžadujúce, aby všetky nové autá mali bezpečnostné pásy. Mnohé krajiny tiež nariadili, aby vodič, všetky deti a aspoň spolujazdec na prednom sedadle používali počas jazdy bezpečnostné pásy.

Kozmická loď sa pri vstupe na obežnú dráhu Zeme pohybuje s veľkým zrýchlením. Návrat na Zem je naopak sprevádzaný prudkým spomalením. To robí astronautov nielen nepohodlnými, ale aj nebezpečnými, preto pred odchodom do vesmíru absolvujú intenzívny výcvik. Takýto tréning pomáha astronautom ľahšie znášať preťaženie spojené s vysokým zrýchlením. Piloti vysokorýchlostných lietadiel tiež absolvujú tento výcvik, pretože tieto lietadlá dosahujú vysoké zrýchlenie. Bez tréningu náhle zrýchlenie spôsobí výtok krvi z mozgu a stratu farebného videnia, potom bočného videnia, potom videnia všeobecne a potom stratu vedomia. Je to nebezpečné, pretože piloti a astronauti nemôžu v tomto stave ovládať lietadlo alebo kozmickú loď. Až kým nezačal tréning preťaženia povinná požiadavka pri výcviku pilotov a astronautov malo preťaženie pri vysokej akcelerácii niekedy za následok nehody a smrť pilotov. Tréning pomáha predchádzať strate vedomia a umožňuje pilotom a astronautom vydržať vysoké zrýchlenie po dlhšiu dobu.

Okrem tréningu na centrifúge popísanom nižšie sa astronauti a piloti učia špeciálnej technike sťahovania brušných svalov. To spôsobuje zúženie krvných ciev a menej krvi sa dostáva do spodnej časti tela. Anti-G obleky tiež pomáhajú zabrániť vytekaniu krvi z mozgu počas zrýchlenia, pretože špeciálne vankúše v nich zabudované sú naplnené vzduchom alebo vodou a vyvíjajú tlak na žalúdok a nohy. Tieto techniky zabraňujú mechanickému vytekaniu krvi, zatiaľ čo tréning na centrifúge pomáha človeku zvýšiť vytrvalosť a návyk na vysoké zrýchlenie. Samotná odstredivka je horizontálne potrubie s kabínou na jednom konci potrubia. Otáča sa v horizontálnej rovine a vytvára podmienky s vysokým zrýchlením. Kabína je vybavená kardanovým závesom a môže sa otáčať rôznymi smermi, čím poskytuje dodatočné zaťaženie. Počas tréningu nosia astronauti alebo piloti senzory a lekári sledujú ich indikátory, ako napríklad srdcovú frekvenciu. Je to potrebné na zaistenie bezpečnosti a tiež pomáha monitorovať adaptáciu ľudí. V centrifúge to možno simulovať ako zrýchlenie v normálnych podmienkach a balistický vstup do atmosféry pri nehodách. Astronauti, ktorí absolvujú tréning na centrifúge, hovoria, že majú silné nepohodlie v hrudníku a hrdle.

Zdá sa vám ťažké preložiť merné jednotky z jedného jazyka do druhého? Kolegovia sú pripravení vám pomôcť. Uverejnite otázku v TCTerms a do niekoľkých minút dostanete odpoveď.