Definisjon av ikke-uniform lineær bevegelse
Ikke-jevn lineær bevegelse er bevegelse med konstant akselerasjon. Med andre ord, ikke-jevn lineær bevegelse = bevegelse med forstørrelsen av akselerasjonen er konstant og akselerasjonsretningen er konstant. Akselerasjonsretningen er konstant = hastighetsretningen er konstant = forskyvningsretningen er konstant = bevegelsesretningen er konstant = objektet beveger seg i en rett linje. Størrelsen på den konstante akselerasjonen betyr at størrelsen på hastigheten eller farten øker regelmessig.
Første eksempel:
Et objekt er i utgangspunktet i ro. Ett sekund senere beveger objektet seg med en hastighet på 2 m/s. To sekunder senere beveger objektet seg med en hastighet på 4 m/s. Tre sekunder senere beveger objektet seg med en hastighet på 6 m/s. Fire sekunder senere beveger objektet seg med en hastighet på 8 m/s. Og så videre...
Hvert sekund øker objektets hastighet med 2 m/s. Objektet opplever en konstant akselerasjon på 2 m/s per sekund eller 2 m/s per sekund eller 2 m/ s².
Det andre eksemplet:
Et objekt beveger seg først med en hastighet på 10 m/s. Ett sekund senere.
Hastigheten reduseres til 9 m/s. To sekunder senere reduseres hastigheten til 8 m/s. Tre sekunder senere reduseres hastigheten til 7 m/s. Fire sekunder senere reduseres hastigheten til 6 m/s. Og så videre … Hvert sekund reduseres objektets hastighet med 1 m/s. Objektet har en konstant retardasjon på 1 m/s per sekund eller 1 m/s per sekund eller 1 m/ s².
Ligning for ikke-uniform lineær bevegelse
Det er tre ligningsformler som ofte brukes:
v t = v o + ved
d = v o t + 1⁄2 ved 2
vt² = v² + 2 ad
v o = startfart (meter/sekund), v t = sluttfart (meter/sekund), a = akselerasjon (meter/sekund i kvadrat), t = tidsintervall (sekund), d = avstand (meter).
Eksempelproblem 1:
En partikkel, som først er i ro, opplever deretter en konstant akselerasjon på 2 m/s² i 10 sekunder. Beregn partikkelens slutthastighet.
Løsning:
Uten ligning:
Akselerasjon (a) = 2 m/s² betyr at hastigheten (v) øker med 2 m/s hvert sekund. Etter 2 sekunder er v = 4 m/s. Etter 10 sekunder er v = 20 m/s.
Bruker ligning:
Kjent: v o = 0 m/s (partikkel i ro), a = 2 m/s² , t = 10 s
Ønskes: v t
v t = v o + ved = 0 + (2)(10) = 20 m/s
Eksempelproblem 2:
En bil beveger seg på en rett bane med en hastighet på 60 km/t. Fordi det er en hindring, bremser føreren, slik at bilen har en retardasjon på 10 m/s². Hvor langt kjører bilen før den stopper etter at den er bremset?
Kjent:
v o = 60 km/t = 60(1000 m)/3600 s = 17 m/s
v t = 0 m/s (bilen stopper)
2a = – 10 m/s
Ønsket: avstand (d)
Løsning:
vt² = v² + 2 ad
(0) 2 = (17) 2 + 2(-10) d
0 = 289 – 20 dager
289 = 20 dager
d = 289 : 20 = 14.45 meter
Eksempelproblem 3:
Grafen nedenfor er en ikke-uniform lineær bevegelsesgraf, v representerer hastighet, og t angir tid. Størrelsen på akselerasjonen til objekter basert på grafen er …
Eksempelproblem 4:
Bevegelsen til en bil produserer et diagram over fart (v) vs. tid (t) som vist i figuren ved siden av. Hvis området under grafen (skyggelagt område) er 48 m, er bilens akselerasjon …
Skyggelagt område = total avstand = 48 meter
v o = 8 m/s, v t = 16 m/s, t = 1 m/s
v t = v o + ved
16 = 8 + a (1)
a = 16–8
a = 8 m/ s²
or
Konseptuelle spørsmål og svar om ikke-uniform lineær bevegelse
- Hva er ikke-uniform lineær bevegelse?
Ikke-uniform lineær bevegelse refererer til bevegelsen til et objekt langs en rett linje med endret hastighet eller hastighet.
- Hvordan er ikke-uniform lineær bevegelse representert på en avstand-tid-graf?
Ikke-uniform lineær bevegelse er representert av en buet linje på en avstand-tid-graf.
- Hvilken rolle spiller akselerasjon i ikke-uniform lineær bevegelse?
Akselerasjon er en nøkkelfaktor i ikke-uniform lineær bevegelse. Det er hastigheten som hastigheten endres med over tid.
- Hvordan kan man identifisere ikke-uniform lineær bevegelse på en hastighet-tid-graf?
Ikke-uniform lineær bevegelse er representert av en ikke-horisontal (økende eller avtagende) linje på en hastighet-tid-graf, som indikerer at hastigheten endres over tid.
- Hva er akselerasjonsenheten i det internasjonale enhetssystemet (SI)?
Enheten for akselerasjon i SI-systemet er meter per sekund i annen (m/s²).
- Hva er formelen for forskyvning i ikke-uniform lineær bevegelse, gitt starthastighet, akselerasjon og tid?
Formelen er s = ut + ½at², hvor s er forskyvning, u er starthastighet, a er akselerasjon og t er tid.
- Kan forskyvningen 's' være negativ i ikke-jevn lineær bevegelse?
Ja, forskyvningen 's' kan være negativ i ikke-uniform lineær bevegelse. Dette vil indikere bevegelse i motsatt retning av den valgte positive retningen.
- Er det mulig for et objekt i ikke-jevn lineær bevegelse å stoppe?
Ja, et objekt i ikke-jevn lineær bevegelse kan stoppe hvis akselerasjonen virker motsatt av bevegelsesretningen og reduserer objektets hastighet betydelig til null.
- Hva er formelen for slutthastighet i ikke-uniform lineær bevegelse, gitt starthastighet, akselerasjon og tid?
Formelen er v = u + at, hvor v er slutthastigheten, u er starthastigheten, a er akselerasjonen og t er tiden.
- Hvordan anvender konseptet rykk på ikke-jevn lineær bevegelse?
Ryk er endringsraten i akselerasjonen. I ikke-uniform lineær bevegelse, hvis akselerasjonen ikke er konstant og endrer seg over tid, så er det rykk til stede.
