Isi

• Langkah

Percepatan merepresentasikan laju perubahan kecepatan suatu benda saat bergerak. Jika kecepatan suatu benda tetap, itu berarti tidak terjadi percepatan. Percepatan hanya terjadi ketika kecepatan benda berubah. Jika kecepatan bervariasi pada tingkat yang tetap, kita katakan bahwa benda bergerak dengan percepatan yang tetap. Anda dapat menghitung laju percepatan (dalam meter per detik) berdasarkan waktu yang dibutuhkan untuk mengubah satu kecepatan ke kecepatan lainnya atau resultan gaya yang diterapkan pada benda.

Langkah

Bagian 1 dari 3: Hitung percepatan rata-rata menggunakan kecepatan

1. 

   Pahami definisi persamaannya. Anda dapat menghitung percepatan rata-rata suatu benda untuk periode waktu tertentu dari kecepatannya (yaitu, kecepatan pergerakannya ke arah tertentu) di awal dan akhir waktu tersebut. Untuk ini, Anda harus mengetahui persamaan percepatan yang diberikan oleh a = Δv / Δt, Dimana Itu mewakili percepatan rata-rata, Δv mewakili variasi kecepatan dan Δt mewakili variasi waktu.
   • Satuan pengukuran untuk percepatan adalah meter per detik kuadrat (simbol: m / s).
   • Percepatan adalah besaran vektor, yaitu menunjukkan modulus dan arah. Modul merepresentasikan nilai total percepatan, sedangkan arah menunjukkan orientasi gerakan benda (vertikal atau horizontal). Jika kecepatan benda menurun, nilai percepatannya akan negatif.

2. 

   
   
   Pahami variabel dalam persamaan tersebut. Anda dapat memperluas istilah Δv dan Δt di Δv = v_f - v_saya dan Δt = t_f - t_saya, Dimana v_f mewakili kecepatan akhir, v_saya mewakili kecepatan awal, t_f mewakili waktu terakhir dan t_saya mewakili waktu mulai.
   • Karena percepatan memiliki arah, penting untuk selalu mengurangi kecepatan awal dari kecepatan akhir. Jika Anda mengubah urutan kecepatan, arah percepatan Anda akan salah.
   • Waktu mulai biasanya sama dengan 0 (kecuali dinyatakan dalam pertanyaan).

3. 

   
   
   Terapkan rumus untuk mencari percepatan. Untuk memulai, tulis persamaan dan semua variabelnya. Persamaannya, seperti yang kita lihat di atas, adalah a = Δv / Δt = (v_f - v_saya) / (t_f - t_saya). Kurangi kecepatan awal dari kecepatan akhir, lalu bagi hasilnya dengan interval waktu. Hasil pembagian akan sama dengan nilai percepatan rata-rata yang dialami benda selama periode waktu ini.
   • Jika kecepatan akhir kurang dari kecepatan awal, maka percepatan akan bernilai negatif atau laju perlambatan benda.
   • Contoh 1: sebuah mobil balap berakselerasi secara seragam dari 18,5 m / s menjadi 46,1 m / s dalam 2,47 detik. Temukan nilai percepatan rata-rata Anda.
     • Tulis persamaannya: a = Δv / Δt = (v_f - v_saya) / (t_f - t_saya)
     • Tetapkan nilai variabel: v_f = 46,1 m / dtk, v_saya = 18,5 m / dtk, t_f = 2,47 dtk, t_saya = 0 dtk.
     • Pecahkan persamaannya: Itu = (46,1 - 18,5) / 2,47 = 11,17 m / dtk.
   • Contoh 2: Seorang pengendara sepeda motor melaju dengan kecepatan 22,4 m / detik dan untuk sepeda motornya 2,55 detik setelah menggunakan rem. Temukan nilai perlambatan Anda.
     • Tulis persamaannya: a = Δv / Δt = (v_f - v_saya) / (t_f - t_saya)
     • Tetapkan nilai variabel: v_f = 0 m / dtk, v_saya = 22,4 m / dtk, t_f = 2,55 dtk, t_saya = 0 dtk.
     • Pecahkan persamaannya: Itu = (0 - 22,4) / 2,55 = -8,78 m / dtk.

Bagian 2 dari 3: Hitung percepatan menggunakan gaya yang dihasilkan

1. 

   
   
   Pahami definisi Hukum kedua Newton. Hukum kedua Newton (juga disebut prinsip dasar dinamika) menyatakan bahwa sebuah benda berakselerasi ketika gaya yang bekerja padanya tidak seimbang. Percepatan ini bergantung pada gaya yang dihasilkan yang bekerja pada benda dan massa benda. Melalui hukum ini, percepatan dapat dihitung saat gaya yang diketahui bekerja pada benda bermassa yang diketahui.
   • Hukum kedua Newton dapat diekspresikan dengan persamaan F_menghasilkan = m x a, Dimana F_menghasilkan mewakili gaya yang dihasilkan yang diterapkan pada benda, m mewakili massa benda dan Itu mewakili percepatan benda.
   • Saat menggunakan persamaan ini, gunakan satuan SI (Sistem Satuan Internasional). Gunakan kilogram (kg) untuk massa, newton (N) untuk gaya dan meter per sekon kuadrat (m / s) untuk percepatan.

2. 

   Temukan massa benda. Untuk mengetahui massa benda, gunakan skala (mekanis atau digital) untuk mendapatkan nilainya dalam gram. Jika benda sangat besar, Anda mungkin perlu mencari beberapa referensi yang dapat memberikan nilai massanya. Dalam kasus benda besar, massa kemungkinan besar akan dinyatakan dalam kilogram (kg).
   • Untuk digunakan dalam persamaan ini, massa harus diubah menjadi kilogram. Jika nilai massa dalam gram, bagi dengan 1000 untuk mengubahnya menjadi kilogram.

3. 

   Hitung gaya yang dihasilkan yang bekerja pada benda tersebut. Gaya yang dihasilkan (atau resultan dari gaya) adalah gaya yang tidak seimbang. Jika Anda memiliki dua gaya berlawanan arah yang bekerja pada suatu benda dan yang satu lebih besar dari yang lain, Anda akan mendapatkan gaya resultan ke arah gaya yang lebih besar. Percepatan adalah hasil dari gaya tidak seimbang yang bekerja pada suatu benda dan menyebabkan perubahan kecepatannya ke arah yang sama dengan gaya yang menarik atau mendorongnya.
   • Contoh: Bayangkan Anda dan kakak Anda sedang bermain tarik tambang. Anda menarik tali ke kiri dengan gaya 5 newton, sambil menarik tali ke arah yang berlawanan dengan gaya 7 newton. Hasil gaya yang bekerja pada tali adalah 2 newton ke kanan (menuju saudaramu).
   • 1 newton (N) setara dengan 1 kilogram kali meter per detik kuadrat (kg * m / s).

4. 

   Atur ulang persamaan tersebut F = ma untuk menghitung percepatan. Anda dapat mengubah rumus hukum kedua Newton untuk dapat menemukan percepatan; untuk ini, bagi kedua sisi persamaan dengan massa dan Anda akan mendapatkan persamaannya a = F / m. Untuk menghitung nilai percepatan, bagi gaya dengan massa benda yang dipercepat.
   • Gaya berbanding lurus dengan percepatan; dengan demikian, semakin besar gaya, semakin besar percepatannya.
   • Massa berbanding terbalik dengan percepatan; Oleh karena itu, semakin besar massanya, semakin rendah percepatannya.

5. 

   Terapkan rumus untuk mencari percepatan. Percepatannya sama dengan hasil bagi dari gaya yang dihasilkan yang bekerja pada benda dengan massa benda. Setelah Anda mengganti nilai variabel, selesaikan pembagian sederhana untuk mendapatkan nilai percepatan objek.
   • Contoh: gaya 10 newton bertindak secara seragam pada massa 2 kg. Hitung percepatan benda.
   • a = F / m = 10/2 = 5 m / s

Bagian 3 dari 3: Uji pengetahuan Anda

1. Arah percepatan. Konsep fisik percepatan tidak selalu sesuai dengan penggunaannya dalam kehidupan sehari-hari. Setiap percepatan memiliki arah: secara umum, kita katakan positif jika diorientasikan naik atau untuk Baik dan negatif jika diorientasikan rendah atau untuk kiri. Lihat tabel di bawah dan lihat apakah resolusi Anda masuk akal:

2. 

   Arah kekuatan. Ingat: gaya hanya menyebabkan percepatan ke arah operasinya. Beberapa masalah dapat memberikan informasi yang tidak relevan untuk mencoba membingungkan Anda.
   • Contoh: perahu mainan bermassa 10 kg dipercepat menjadi 2 m / s ke arah utara. Angin bertiup ke arah barat, mengerahkan kekuatan 100 newton di atas mainan. Hitung percepatan utara baru kapal.
   • Jawab: Karena gaya angin tegak lurus dengan arah gerakan, maka tidak akan mempengaruhi gerakan ke arah tersebut. Oleh karena itu, perahu akan terus melaju dengan kecepatan 2 m / s ke arah utara.

3. 

   Kekuatan yang dihasilkan. Jika ada lebih dari satu gaya yang bekerja pada suatu benda, Anda harus menggabungkannya untuk menentukan gaya yang dihasilkan sebelum menghitung percepatan. Dalam pertanyaan yang melibatkan dua dimensi, penyelesaiannya adalah sebagai berikut:
   • Contoh: Ana menarik kotak seberat 400 kg ke kanan dengan gaya 150 newton. Carlos berada di sisi kiri kotak dan mendorongnya dengan kekuatan 200 newton. Angin bertiup ke kiri, mengerahkan kekuatan 10 newton. Hitung percepatan kotak.
   • Jawaban: Soal ini menggunakan bahasa yang kompleks untuk mencoba membingungkan pembaca. Saat menggambar diagram soal, Anda akan melihat bahwa gaya yang bekerja pada kotak adalah 150 newton benar, 200 newton kanan dan 10 newton ke kiri. Jika arah yang diadopsi sebagai positif adalah "benar", gaya yang dihasilkan akan menjadi 150 + 200 - 10 = 340 newton. Jadi percepatan = F / m = 340 newton / 400 kg = 0,85 m / dtk.