Cách để Tính gia tốc

3 Phương pháp:Tính gia tốc trung bình từ hai vận tốcTính gia tốc từ một lựcKiểm tra kiến thức của bạn

Gia tốc là mức độ thay đổi vận tốc trong quá trình chuyển động của một vật.[1] Khi duy trì vận tốc không đổi, nghĩa là vật không tăng tốc. Gia tốc chỉ xuất hiện khi có sự thay đổi vận tốc. Khi vận tốc thay đổi theo một mức độ cố định, đối tượng đang di chuyển với một gia tốc là hằng số[2]. Bạn có thể tính gia tốc theo đơn vị mét/giây/giây, dựa vào thời gian cần dùng để chuyển từ vận tốc này sang vận tốc khác hoặc dựa vào khối lượng của đối tượng.

1
Tính gia tốc trung bình từ hai vận tốc

  1. 1
    Xác định phương trình gia tốc trung bình. Bạn có thể tính gia tốc trung bình của một vật trong một khoảng thời gian nào đó dựa vào vận tốc của nó (tốc độ di chuyển theo một hướng cụ thể) trước và sau quãng thời gian đó. Để làm vậy, bạn cần biết phương trình gia tốc: a = Δv / Δt, trong đó, a là gia tốc, Δv là độ thay đổi của vận tốc và Δt là thời gian cần để có được sự thay đổi đó.[3]
    • Đơn vị tính của gia tốc là mét trên giây trên giây hay m/s2.
    • Gia tốc là một đại lượng véc-tơ, nghĩa là nó có cả độ lớn lẫn hướng.[4] Độ lớn của gia tốc là tổng lượng gia tốc, còn hướng là đường di chuyển của đối tượng. Khi đối tượng di chuyển chậm dần, ta có gia tốc âm.
  2. 2
    Hiểu các biến số. Bạn có thể định nghĩa kỹ hơn ΔvΔt: Δv = vf - viΔt = tf - ti, trong đó vf là vận tốc cuối cùng, vi là vận tốc ban đầu, tf là thời gian kết thúc và ti là thời gian bắt đầu.[5]
    • Bởi gia tốc là một đại lượng có hướng, việc luôn lấy vận tốc cuối để trừ cho vận tốc ban đầu là vô cùng quan trọng. Nếu làm ngược lại, hướng của gia tốc sẽ không chính xác.
    • Trừ khi bài toán cho khác đi, thời gian bắt đầu thường là 0 giây.
  3. 3
    Dùng công thức tính gia tốc. Đầu tiên, hãy viết ra phương trình và mọi biến đã biết của bạn. Phương trình là a = Δv / Δt = (vf - vi)/(tf - ti). Lấy hiệu giữa vận tốc cuối và vận tốc ban đầu rồi chia kết quả thu được cho quãng thời gian. Kết quả cuối cùng chính là gia tốc trung bình trong thời gian đó.
    • Nếu vận tốc cuối nhỏ hơn vận tốc ban đầu, gia tốc sẽ là đại lượng mang giá trị âm hay đó chính là tốc độ di chuyển chậm lại của đối tượng.
    • Ví dụ 1: Một chiếc xe tăng tốc đều từ 18,5 m/s lên 46,1 m/s trong vòng 2,37 giây. Gia tốc trung bình của nó là bao nhiêu?
      • Viết phương trình: a = Δv / Δt = (vf - vi)/(tf - ti)
      • Xác định các biến: vf = 46,1 m/s, vi = 18,5 m/s, tf = 2,47 s, ti = 0 s.
      • Giải: a = (46,1 – 18,5)/2,47 = 11,17 m/s2.
    • Ví dụ 2: Một người đi mô-tô đang di chuyển với tốc độ 22,4 m/s thì đạp thắng và dừng lại sau 2,55 s. Tìm gia tốc của người đó.
      • Viết phương trình: a = Δv / Δt = (vf - vi)/(tf - ti)
      • Xác định các biến: vf = 0 m/s, vi = 22,4 m/s, tf = 2,55 s, ti = 0 s.
      • Giải: a = (0 – 22,4)/2,55 = -8,78 m/s2.

2
Tính gia tốc từ một lực

  1. 1
    Hiểu rõ định luật thứ hai về chuyển động của Newton. Định luật thứ hai về chuyển động của Newton nói rằng khi vật thể chịu tác dụng của các lực có hợp lực khác không, vật thể đó sẽ có gia tốc. Gia tốc này phụ thuộc vào tổng ngoại lực tác dụng lên vật thể đó và khối lượng của nó.[6] Với định luật này, ta có thể tính gia tốc khi biết lực tác động lên một vật thể có khối lượng cho trước.
    • Định luật Newton có thể được thể hiện bởi phương trình Fnet = m x a, trong đó, Fnet là tổng ngoại lực tác động lên vật thể, m là khối lượng của vật thể đó và a là gia tốc của nó.
    • Khi sử dụng phương trình này, hãy sử dụng đơn vị tính theo hệ mét. Dùng ki-lô-gam (kg) cho khối lượng, newton (N) cho lực và mét trên giây bình (m/s2) cho gia tốc.
  2. 2
    Tìm khối lượng vật thể của bạn. Để tìm khối lượng của một vật, ta chỉ việc cho nó lên cân và tìm khối lượng theo gam. Nếu đó là một vật rất lớn, có thể bạn sẽ phải tìm một đối tượng tham chiếu nào đó để xác định được khối lượng của nó. Những vật thể lớn thường có khối lượng tính bằng ki-lô-gam (kg).
    • Với phương trình này, bạn nên chuyển khối lượng sang kg. Nếu đang có khối lượng được tính bằng gam, để đổi sang kg, bạn chỉ việc chia nó cho 1000.
  3. 3
    Tính tổng ngoại lực tác động lên vật thể của bạn. Tổng ngoại lực là một lực không cân bằng. Nếu có hai lực ngược chiều nhau và lực này lớn hơn lực kia, hợp lực của chúng sẽ có hướng của lực lớn hơn.[7] Gia tốc xuất hiện khi tồn tại một lực không cân bằng tác động lên vật thể, khiến nó thay đổi tốc độ theo hướng đẩy hoặc kéo của lực đó.
    • Chẳng hạn như: Giả sử bạn và anh trai đang chơi kéo co. Bạn kéo sợi dây về bên trái với một lực bằng 5 newton trong lúc anh trai bạn kéo nó về hướng ngược lại với lực bằng 7 newton. Tổng ngoại lực tác động lên sợi dây là 2 newton về bên phải, hướng của anh trai bạn.
    • Để hiểu rõ đơn vị đo, bạn cần biết rằng 1 newton (N) bằng 1 ki-lô-gam X mét/giây bình (kg X m/s2).[8]
  4. 4
    Sắp xếp lại phương trình F = ma để tìm a. Bạn có thể biến đổi công thức này để tìm gia tốc bằng cách chia cả hai vế cho khối lượng. Khi đó, ta có: a = F/m. Để tìm gia tốc, ta chỉ việc lấy lực chia cho khối lượng của vật được gia tốc.
    • Lực tỉ lệ thuận với gia tốc, nghĩa là lực càng lớn thì gia tốc càng lớn.
    • Khối lượng tỉ lệ nghịch với gia tốc, nghĩa là khối lượng càng lớn, gia tốc càng giảm.
  5. 5
    Dùng công thức để tìm gia tốc. Gia tốc bằng tổng ngoại lực tác dụng lên vật thể chia cho khối lượng của vật thể đó. Một khi đã xác định được giá trị các biến, hãy thực hiện phép chia đơn giản này để tìm gia tốc của vật thể.
    • Chẳng hạn như: Một lực 10 Netwon tác động đều lên vật thể có khối lượng 2 kg. Hỏi vật thể có gia tốc là bao nhiêu?
    • a = F/m = 10/2 = 5 m/s2

3
Kiểm tra kiến thức của bạn

  1. 1
    Hướng của gia tốc. Khái niệm vật lý của gia tốc không phải lúc nào cũng trùng khớp với cách thức mà ta sử dụng thuật ngữ này trong đời sống hàng ngày. Mọi gia tốc đều có hướng, thường là dương khi nó ĐI LÊN hoặc SANG PHẢI và là âm khi nó ĐI XUỐNG hoặc SANG TRÁI. Hãy kiểm tra xem liệu câu trả lời của bạn có hợp lý không với phân tích sau:
    Biểu hiện của xe Vận tốc thay đổi thế nào? Hướng của gia tốc
    Lái xe di chuyển sang phải (+) nhấn ga + → ++ (tăng theo hướng sang phải) dương
    Lái xe di chuyển sang phải (+) đạp thắng ++ → + (giảm theo hướng sang phải) âm
    Lái xe di chuyển sang trái (-) nhấn ga - → -- (tăng theo hướng sang trái) âm
    Lái xe di chuyển sang trái (-) đạp thắng -- → - (giảm theo hướng sang trái) âm
    Lái xe di chuyển ở tốc độ không đổi giữ nguyên gia tốc bằng không
  2. 2
    Hướng của lực. Nhớ rằng, một lực chỉ tạo gia tốc theo hướng của lực đó. Một số bài toán sẽ cố lừa bạn với những giá trị không liên quan.
    • Bài toán ví dụ: Một con thuyền đồ chơi nặng 10 kg đang tăng tốc về hướng bắc với gia tốc 2 m/s2. Một cơn gió hướng tây tác động một lực 100 N lên con thuyền. Hỏi gia tốc theo hướng bắc mới của thuyền là bao nhiêu?
    • Giải: Vì lực tác động của gió vuông góc với hướng chuyển động nên nó không ảnh hưởng gì đến chuyển động của thuyền theo hướng đó. Con thuyền tiếp tục tăng tốc về hướng bắc với gia tốc là 2 m/s2.
  3. 3
    Tổng ngoại lực. Nếu vật thể chịu tác dụng của nhiều hơn một lực, hãy kết hợp chúng thành tổng ngoại lực trước khi tính gia tốc. Trong bài toán hai chiều, nó sẽ tương tự như sau:
    • Bài toán ví dụ: A kéo công-te-nơ 400 kg về phía bên phải với một lực 150 newton. B đứng ở bên trái của công-te-nơ và đẩy nó với một lực bằng 200 newton. Gió tây thổi với một lực 10 newton. Hỏi gia tốc của công-te-nơ là bao nhiêu?
    • Giải: Bài toán này sử dụng ngôn ngữ đầy mưu mẹo để cố đánh lừa bạn. Hãy vẽ một biểu đồ và bạn sẽ thấy các lực tác động lên công-te-nơ bao gồm 150 newton về bên phải, 200 newton về bên phải và 10 newton về bên trái. Nếu "phải" là hướng dương, tổng hợp lực của ta là 150 + 200 - 10 = 340 newton. Gia tốc = F / m = 340 newton / 400 kg = 0,85 m/s2.

Thông tin Bài viết

Chuyên mục: Vật lý

Ngôn ngữ khác:

English: Calculate Acceleration, Español: calcular la aceleración, Português: Calcular a Aceleração, Italiano: Calcolare l'Accelerazione, Deutsch: Die Beschleunigung berechnen, Русский: найти ускорение, 中文: 计算加速度, Français: calculer l'accélération, Bahasa Indonesia: Menghitung Percepatan, Nederlands: Versnelling berekenen, ไทย: คำนวณความเร่ง

Trang này đã được đọc 225 lần.

Bài viết này đã giúp ích cho bạn?