Teoria ruchu pojazdu: podstawowe elementy. Wyznaczenie najmniejszego przyspieszenia samochodu Przyspieszenie, z jakim samochód musi się poruszać

Z jakiegoś szczególnego powodu na świecie dużą wagę przywiązuje się do przyspieszenia samochodu od 0 do 100 km/h (w USA od 0 do 60 mph). Eksperci, inżynierowie, miłośnicy samochodów sportowych, a także zwykli entuzjaści samochodów, z pewną obsesją, stale monitorują parametry techniczne samochodów, które z reguły ujawniają dynamikę przyspieszenia samochodu od 0 do 100 km/h. Co więcej, całe to zainteresowanie obserwuje się nie tylko w samochodach sportowych, dla których dynamika przyspieszania z postoju jest bardzo ważną wartością, ale także w bardzo zwykłych samochodach klasy ekonomicznej.

W dzisiejszych czasach największe zainteresowanie dynamiką przyspieszenia kieruje się do nowoczesnych samochodów elektrycznych, które swoją niesamowitą szybkością przyspieszania zaczęły powoli wypierać sportowe supersamochody z niszy samochodowej. Na przykład kilka lat temu wydawało się po prostu fantastyczne, że samochód może przyspieszyć do 100 km/hw nieco ponad 2 sekundy. Ale dziś niektóre nowoczesne są już bardzo blisko tego wskaźnika.

To naturalnie sprawia, że ​​myślisz: A jaka prędkość przyspieszenia samochodu od 0 do 100 km / h jest niebezpieczna dla zdrowia samego człowieka? W końcu im szybciej samochód przyspiesza, tym większy stres odczuwa kierowca siedzący za kierownicą.

Zgódź się z nami, że ludzkie ciało ma swoje pewne ograniczenia i nie może wytrzymać niekończących się rosnących obciążeń, które działają i wywierają na nie podczas gwałtownego przyspieszania pojazdu, pewien efekt. Przekonajmy się z nami jakie maksymalne przyspieszenie samochodu może teoretycznie i praktycznie wytrzymać człowieka.

Przyspieszenie, jak zapewne wszyscy wiemy, jest prostą zmianą prędkości ruchu ciała w jednostce czasu. Przyspieszenie dowolnego obiektu na ziemi zależy z reguły od siły grawitacji. Grawitacja to siła działająca na dowolne ciało materialne znajdujące się blisko powierzchni ziemi. Siła grawitacji na powierzchni Ziemi składa się z grawitacji i odśrodkowej siły bezwładności, która powstaje w wyniku rotacji naszej planety.

Jeśli chcemy być bardzo precyzyjni, to przeciążenie osoby w 1g jazda samochodem powstaje, gdy samochód przyspiesza od 0 do 100 km/hw czasie 2.83254504 sekund.

I tak wiemy, że kiedy jest przeciążony w 1g osoba ta nie doświadcza na sobie żadnych problemów. Na przykład samochód produkcyjny Tesla Model S (droga wersja specjalna) może przyspieszyć od 0 do 100 km/h w 2,5 sekundy (zgodnie ze specyfikacją). W związku z tym kierowca, który prowadzi ten samochód podczas przyspieszania, doświadczy przeciążenia w 1.13g.

To, jak widzimy, jest czymś więcej niż przeciążeniem, którego człowiek doświadcza w zwykłym życiu, a które powstaje z powodu grawitacji, a także z powodu ruchu planety w kosmosie. Ale to całkiem sporo, a przeciążenie nie stanowi żadnego zagrożenia dla osoby. Ale jeśli usiądziemy za kierownicą potężnego dragstera (samochodu sportowego), obraz tutaj już okazuje się zupełnie inny, ponieważ już obserwujemy różne liczby przeciążeń.

Na przykład najszybszy może przyspieszyć od 0 do 100 km/h w zaledwie 0,4 sekundy. W efekcie okazuje się, że przyspieszenie to powoduje przeciążenie wnętrza samochodu w 7.08g... To już, jak widać, dużo. Jadąc tak szalonym pojazdem nie będziesz czuł się zbyt komfortowo, a to wszystko dzięki temu, że Twoja waga wzrośnie w stosunku do poprzedniego prawie siedmiokrotnie. Ale pomimo tak niezbyt komfortowego stanu przy takiej dynamice przyspieszenia, to (dane) przeciążenie nie jest w stanie cię zabić.

Jak więc samochód musi przyspieszać, żeby zabić człowieka (kierowcę)? Właściwie nie sposób jednoznacznie odpowiedzieć na takie pytanie. Chodzi o to, co następuje. Każdy organizm każdej osoby jest czysto indywidualny i naturalne jest, że konsekwencje narażenia na osobę pewnych sił będą również zupełnie inne. Dla niektórych przeciążenie przy 4-6g nawet przez kilka sekund będzie już (jest) krytyczny. Takie przeciążenie może doprowadzić do utraty przytomności, a nawet śmierci tej osoby. Ale zwykle takie przeciążenie nie jest niebezpieczne dla wielu kategorii ludzi. Zdarzają się przypadki przeciążenia w 100 gramów pozwoliła człowiekowi przeżyć. Ale prawda jest taka, że ​​jest to bardzo rzadkie.

Jednym z najważniejszych wskaźników właściwości dynamicznych samochodu jest intensywność przyspieszenia - przyśpieszenie.

Gdy zmienia się prędkość jazdy, powstają siły bezwładności, które samochód musi pokonać, aby uzyskać dane przyspieszenie. Siły te są powodowane przez obie przemieszczające się translacyjnie masy pojazdów m oraz momenty bezwładności wirujących części silnika, przekładni i kół.

Dla wygody wykonywania obliczeń stosuje się złożony wskaźnik - zmniejszone siły bezwładności:

gdzie δ vr- współczynnik uwzględniania mas wirujących.

Tempo przyspieszenia j = dv / dt, jaki samochód może rozwinąć podczas jazdy po poziomym odcinku drogi na danym biegu i przy danej prędkości, powstaje w wyniku przekształcenia wzoru na określenie rezerwy chodu, która przeznaczana jest na przyspieszenie:

,

lub odpowiedzią dynamiczną:

D = f +
.

Stąd: j =
.

Aby określić przyspieszenie podczas wznoszenia lub zjazdu, użyj wzoru:

Zdolność samochodu do szybkiego przyspieszania jest szczególnie ważna w warunkach jazdy miejskiej. Zwiększone przyspieszenie samochodu można uzyskać poprzez zwiększenie przełożenia ty 0 główny bieg i odpowiedni dobór charakterystyki zmiany momentu obrotowego silnika.

Maksymalne przyspieszenie podczas przyspieszania mieści się w zakresie:

Do samochodów na pierwszym biegu 2,0 ... 3,5 SM 2 ;

Do samochodów z napędem bezpośrednim 0,8 ... 2,0 SM 2 ;

Do samochodów ciężarowych na drugim biegu 1,8 ... 2,8 SM 2 ;

Do samochodów ciężarowych z napędem bezpośrednim 0,4 ... 0,8 SM 2 .

Czas i sposób przyspieszania pojazdu

Wielkość przyspieszenia w niektórych przypadkach nie jest wystarczająco jasnym wskaźnikiem zdolności pojazdu do przyspieszenia. W tym celu wygodnie jest wykorzystać wskaźniki takie jak: czas i ścieżka przyspieszenia do zadanej prędkości oraz wykresy przedstawiające zależność prędkości od czasu i drogi przyspieszenia.

Ponieważ j =, następnie dt =.

Stąd, całkując otrzymane równanie, znajdujemy czas przyspieszenia T w zadanym zakresie zmienności prędkości od v 1 przed v 2 :

.

Wyznaczenie ścieżki przyspieszenia S w danym zakresie zmian prędkości przeprowadza się w następujący sposób. Ponieważ prędkość jest pierwszą pochodną ścieżki względem czasu, różnica ścieżki dS = v dt, czyli ścieżka przyspieszenia w zakresie zmian prędkości od v 1 przed v 2 jest równe:

.

W warunkach rzeczywistej eksploatacji samochodu czas poświęcony na zmianę biegów i ślizganie się sprzęgła zwiększa czas przyspieszania w porównaniu z jego wartością teoretyczną (obliczoną). Czas potrzebny na zmianę biegów zależy od konstrukcji skrzyni biegów. Przy zastosowaniu automatycznej skrzyni biegów czas ten wynosi praktycznie zero.

Ponadto podkręcanie nie występuje cały czas, gdy pełny zapas paliwa jak przyjęto w prezentowanej metodzie. Zwiększa również rzeczywisty czas przyspieszenia.

Podczas korzystania z manualnej skrzyni biegów ważne jest, aby prawidłowo wybrać najkorzystniejsze prędkości zmiany biegów. v 1-2 , v 2-3 itp. (patrz rozdział „Obliczanie trakcji samochodu”).

Aby ocenić zdolność samochodu do przyspieszania, jako wskaźnik służy również czas przyspieszania po ruszaniu w drogę na 100 i 500. m.

Wykreślanie wykresów przyspieszenia

W obliczeniach praktycznych zakłada się, że przyspieszenie występuje na poziomej drodze utwardzonej. Sprzęgło jest włączone i nie ślizga się. Sterowanie trybem pracy silnika znajduje się w położeniu pełnego paliwa. Jednocześnie zapewniona jest przyczepność kół do drogi bez poślizgu. Zakłada się również, że zmiana parametrów silnika następuje zgodnie z zewnętrzną charakterystyką prędkości.

Uważa się, że przyspieszenie dla samochodów osobowych rozpoczyna się przy minimalnej stałej prędkości na najniższym biegu rzędu v 0 = 1,5…2,0SM do wartości v T = 27,8SM(100km / godz). W przypadku samochodów ciężarowych akceptujemy: v T = 16,7SM(60km / godz).

Kolejno zaczynając od prędkości v 0 = 1,5…2,0SM na pierwszym biegu i kolejnych biegach na charakterystyce dynamicznej (rys. 1) dla wybranego wzdłuż osi odciętej v punkty obliczeniowe (co najmniej pięć) określają rezerwę współczynnika dynamicznego podczas przyspieszania jako różnicę rzędnych ( D-f) na różnych biegach. Współczynnik uwzględniania mas wirujących ( δ vr) dla każdego biegu oblicza się według wzoru:

δ vr= 1,04 + 0,05 i kp 2 .

Przyspieszenie pojazdu określa wzór:

j =
.

Wykresy przyspieszenia są wykreślane na podstawie uzyskanych danych. j = f (v)(rys. 2).

Rys. 2. Charakterystyka przyspieszeń pojazdów.

Po prawidłowym obliczeniu i wykreśleniu krzywa przyspieszenia na najwyższym biegu przetnie odciętą w punkcie maksymalnej prędkości. Maksymalna prędkość zostaje osiągnięta, gdy dynamiczna rezerwa czynnika jest w pełni wykorzystana: D - f = 0.

Wykreślanie czasu przyspieszeniat = f (v)

Ten wykres jest zbudowany na podstawie wykresu przyspieszenia samochodu. j = f (v)(rys. 2). Skala prędkości wykresu przyspieszenia jest podzielona na równe sekcje, na przykład co 1 SM, a od początku każdego odcinka rysowane są prostopadłe, aż do przecięcia się z krzywymi przyspieszenia (rys. 3).

Pole powierzchni każdego z otrzymanych elementarnych trapezów w przyjętej skali jest równe czasowi przyspieszania dla danego odcinka prędkości, przy założeniu, że w każdym odcinku prędkości przyspieszenie następuje ze stałym (średnim) przyspieszeniem:

J Poślubić = (j 1 + j 2 )/2 ,

gdzie J 1 , J 2 - przyspieszenie odpowiednio na początku i na końcu rozpatrywanego odcinka prędkości, SM 2 .

To obliczenie nie uwzględnia czasu zmiany biegów i innych czynników, które prowadzą do przeszacowania czasu przyspieszania. Dlatego zamiast średniego przyspieszenia brane jest przyspieszenie J i na początku losowo wybranego odcinka (określonego w skali).

Biorąc pod uwagę przyjęte założenie czas przyspieszenia na każdym odcinku przyrostu prędkości v zdefiniowana jako:

T ja = v / j i ,z.

Ryż. 3. Budowanie wykresu czasu przyspieszenia

Na podstawie uzyskanych danych sporządzany jest wykres czasu przyspieszenia. t = f (v)... Czas pełnego przyspieszenia od v 0 do wartości v T definiuje się jako sumę czasu przyspieszania (z łączną sumą) dla wszystkich odcinków:

T 1 =v / j 1 , T 2 =T 1 + (Δv / j 2 ) ,T 3 = t 2 + (Δv / j 3 ) i tak dalej, aż T T czas przyspieszania końcowego:

.

Podczas wykreślania czasu przyspieszenia wygodnie jest skorzystać z tabeli i wziąć v= 1SM.

Przypomnijmy, że skonstruowany (teoretyczny) harmonogram przyspieszania (rys. 4) różni się od rzeczywistego tym, że nie jest uwzględniany rzeczywisty czas zmiany biegów. Na rys. 4 czas (1,0 z) przy zmianie biegów jest wyświetlane warunkowo, aby zilustrować moment zmiany biegów.

W przypadku korzystania z manualnej (krokowej) skrzyni biegów w samochodzie, rzeczywisty wykres czasu przyspieszania charakteryzuje się spadkiem prędkości w momentach zmiany biegów. Zwiększa również czas przyspieszania. Samochód ze skrzynią biegów z synchronizatorami ma większe przyspieszenie. Największa intensywność występuje w samochodzie z automatyczną bezstopniową skrzynią biegów.

Czas przyspieszania krajowych aut klasy małej od postoju do prędkości 100 km / godz(28SM) wynosi około 13 ... 20 z... Dla samochodów klasy średniej i dużej nie przekracza 8...10 z.

Ryż. 4. Charakterystyka przyspieszenia samochodu w czasie.

Czas rozpędzania ciężarówek do prędkości 60 km / godz(17SM) wynosi 35 ... 45 z i wyższe, co wskazuje na ich niewystarczającą dynamikę.

km / godz wynosi 500 ... 800 m.

Dane porównawcze dotyczące czasu przyspieszania samochodów produkcji krajowej i zagranicznej podano w tabeli. 3.4.

Tabela 3.4.

Czas rozpędzania samochodów do prędkości 100 km/h (28 m/s)

Notatka: Przemieszczenie jest wskazane obok typu pojazdu ( ja) i moc (w nawiasach) silnika ( h.p.).

Wykreślanie ścieżki przyspieszenia samochoduS = f (v)

W podobny sposób odbywa się integracja graficzna wcześniej skonstruowanej zależności. T = F(V) aby uzyskać zależność ścieżki przyspieszenia S na prędkość samochodu. W tym przypadku krzywa wykresu czasu przyspieszania samochodu (rys. 5) jest podzielona na przedziały czasowe, dla których znajdują się odpowiednie wartości V C r k .

Rys. 5. Schemat wyjaśniający zastosowanie wykresu czasu przyspieszania samochodu T = F ( V ) wykreślić ścieżkę przyspieszeniaS = f ( V ) .

Obszar elementarnego prostokąta, na przykład w przedziale Δ T 5 jest ścieżka, którą samochód jedzie od znaku T 4 do znaku T 5 poruszanie się ze stałą prędkością V C r 5 .

Wielkość obszaru elementarnego prostokąta określa się w następujący sposób:

Δ S k = V C r k (T k - T k -1 ) = V C r k · Δ T k .

gdzie k= l ... m- numer kolejny przedziału, m jest wybierany arbitralnie, ale jest uważany za wygodny do obliczeń, gdy m = n.

Na przykład (rys. 5), jeśli V Śr5 =12,5 SM; T 4 =10 z; T 5 =14 z, następnie Δ S 5 = 12,5(14 - 10) = 5 m.

Ścieżka przyspieszenia od prędkości V 0 do prędkości V 1 : S 1 = Δ S 1 ;

do prędkości V 2 : S 2 = Δ S 1 + Δ S 2 ;

do prędkości V n : S n = Δ S 1 + Δ S 2 + ... + Δ S n =
.

Wyniki obliczeń wprowadza się do tabeli i przedstawia w postaci wykresu (rys. 6).

Ścieżka przyspieszenia dla samochodów osobowych do prędkości 100 km / godz wynosi 300 ... 600 m... W przypadku samochodów ciężarowych ścieżka przyspieszenia wynosi do 50 km / godz równa się 150 ... 300 m.

Rys. 6. Grafikaścieżki przyspieszeniasamochód.

Niezależnie od tego, kto prowadzi samochód – doświadczony kierowca z dwudziestoletnim stażem czy początkujący, który dopiero wczoraj otrzymał długo wyczekiwane prawo jazdy – w każdej chwili na drodze może wystąpić sytuacja awaryjna z powodu:

• wykroczenia drogowe popełniane przez dowolnego użytkownika drogi;
• wadliwy stan pojazdu;
• nagłe pojawienie się osoby lub zwierzęcia na drodze;
• czynniki obiektywne (zła droga, słaba widoczność, spadające kamienie, drzewa itp.).

Bezpieczna odległość między pojazdami

Zgodnie z punktem 13.1 Przepisów o Ruchu Drogowym, kierowca musi trzymać się od poprzedzającego pojazdu w wystarczającej odległości, która pozwoli mu zahamować na czas.

Niedotrzymanie odległości jest jedną z głównych przyczyn wypadków drogowych.

W przypadku nagłego zatrzymania pojazdu jadącego z przodu, kierowca jadącego za nim auta nie ma czasu na hamowanie. Rezultatem jest zderzenie dwóch, a czasem więcej pojazdów.

Aby określić bezpieczną odległość między samochodami podczas jazdy, zaleca się przyjmowanie całkowitej wartości liczbowej prędkości. Na przykład prędkość samochodu to 60 km/h. Oznacza to, że odległość między nim a pojazdem z przodu powinna wynosić 60 metrów.

Potencjalne konsekwencje kolizji

Zgodnie z wynikami badań technicznych silne uderzenie poruszającego się samochodu w przeszkodę obowiązującą odpowiada upadkowi:

• przy 35 km / h - z wysokości 5 metrów;
• przy 55 km / h - 12 metrów (od 3-4 pięter);
• przy 90 km / h - 30 metrów (od 9. piętra);
• przy 125 km/h - 62 metry.

Oczywiste jest, że zderzenie pojazdu z innym samochodem lub inną przeszkodą, nawet przy małej prędkości, grozi obrażeniami, a w najgorszym wypadku śmiercią.

Dlatego w razie niebezpieczeństwa należy zrobić wszystko, co możliwe, aby zapobiec takim kolizjom i uniknąć przeszkód lub hamowania awaryjnego.

Jaka jest różnica między drogą hamowania a drogą hamowania?

Odległość zatrzymania - odległość, jaką samochód przejedzie w okresie od momentu wykrycia przez kierowcę przeszkody do ostatecznego zatrzymania ruchu.

Obejmuje:

Od czego zależy droga hamowania

Na jego długość wpływa szereg czynników:

• prędkość układu hamulcowego;
• prędkość pojazdu w momencie hamowania;
• rodzaj drogi (asfalt, grunt, żwir itp.);
• stan nawierzchni drogi (po deszczu, lodzie itp.);
• stan opon (nowe lub ze zużytym bieżnikiem);
• ciśnienie w oponach.

Droga hamowania samochodu jest wprost proporcjonalna do kwadratu jego prędkości. Oznacza to, że gdy prędkość wzrasta 2 razy (od 30 do 60 kilometrów na godzinę), droga hamowania zwiększa się 4 razy, 3 razy (90 km / h) - 9 razy.

Hamowanie awaryjne

Hamowanie awaryjne (awaryjne) jest stosowane, gdy istnieje niebezpieczeństwo kolizji lub kolizji.

Nie należy naciskać hamulca zbyt mocno i zbyt mocno – w tym przypadku koła są zablokowane, auto traci kontrolę, zaczyna ślizgać się po torze „w poślizgu”.

Objawy zablokowanych kół podczas hamowania:

• pojawienie się wibracji koła;
• ograniczenie hamowania pojazdów;
• pojawienie się dźwięku skrobania lub piszczenia opon;
• samochód wpadł w poślizg, nie reaguje na ruchy kierownicy.

WAŻNE: W miarę możliwości należy wykonać hamowanie ostrzegawcze (na pół sekundy) dla samochodów jadących z tyłu, chwilowo zwolnić pedał hamulca i natychmiast rozpocząć hamowanie awaryjne.

Rodzaje hamowania awaryjnego

1. Hamowanie przerywane - zaciągnij hamulec (nie dopuszczając do zablokowania kół) i zwolnij całkowicie. Więc powtarzaj, aż maszyna całkowicie się zatrzyma.

W momencie puszczenia pedału hamulca kierunek jazdy musi być wyrównany, aby uniknąć poślizgu.

Hamowanie przerywane jest również stosowane podczas jazdy po śliskich lub nierównych drogach, hamowania przed boksami lub oblodzonymi terenami.

2. Hamowanie krokowe - naciśnij hamulec, aż jedno z kół się zablokuje, a następnie natychmiast zwolnij nacisk na pedał. Powtarzaj to, aż maszyna całkowicie się zatrzyma.

W momencie osłabienia nacisku na pedał hamulca konieczne jest wyrównanie kierunku ruchu z kierownicą, aby uniknąć poślizgu.

3. Hamowanie silnikiem w pojazdach z ręczną skrzynią biegów - wciśnij sprzęgło, zmień na niższy bieg, ponownie na sprzęgło itp., na przemian obniżając na najniższy.

W szczególnych przypadkach można wyłączyć niesprawną zmianę biegów, ale kilka naraz.

4. Hamowanie w obecności ABS: jeżeli samochód posiada automatyczną skrzynię biegów, podczas hamowania awaryjnego należy hamować z maksymalną siłą aż do całkowitego zatrzymania, a w samochodach z manualną skrzynią biegów jednocześnie mocno nacisk na pedały hamulca i sprzęgła.

Gdy ABS jest włączony, pedał hamulca szarpnie i słychać będzie wyraźny dźwięk. Jest to normalne i musisz z całych sił naciskać pedał, aż pojazd się zatrzyma.

ZABRONIONE: Podczas hamowania awaryjnego używaj hamulca postojowego - doprowadzi to do skrętu auta i niekontrolowanego poślizgu z powodu całkowitego zablokowania kół auta.

• Badając różne ruchy, można wyróżnić jeden stosunkowo prosty i powszechny rodzaj ruchu - ruch ze stałym przyspieszeniem. Podajmy definicję i dokładny opis tego ruchu. Po raz pierwszy Galileo odkrył ruch ze stałym przyspieszeniem.

Prostym przypadkiem nierównomiernego ruchu jest ruch ze stałym przyspieszeniem, w którym moduł i kierunek przyspieszenia nie zmieniają się w czasie. Może być prosty i zakrzywiony. Autobus lub pociąg porusza się w przybliżeniu ze stałym przyspieszeniem podczas ruszania lub hamowania, krążek ślizgający się po lodzie itp. Wszystkie ciała pod wpływem przyciągania do Ziemi spadają w pobliżu jej powierzchni ze stałym przyspieszeniem, o ile można pominąć opór powietrza. Zostanie to omówione później. Będziemy głównie studiować ruch ze stałym przyspieszeniem.

Podczas poruszania się ze stałym przyspieszeniem wektor prędkości zmienia się w ten sam sposób w dowolnych równych odstępach czasu. Jeśli przedział czasu jest zmniejszony o połowę, moduł wektora zmiany prędkości również zostanie zmniejszony o połowę. Rzeczywiście, w pierwszej połowie interwału prędkość zmienia się tak samo, jak w drugiej. W takim przypadku kierunek wektora zmiany prędkości pozostaje niezmieniony. Stosunek zmiany szybkości do przedziału czasu będzie taki sam dla każdego przedziału czasu. Dlatego wyrażenie na przyspieszenie można zapisać w następujący sposób:

Wyjaśnijmy, co zostało powiedziane, za pomocą rysunku. Niech trajektoria będzie krzywoliniowa, przyspieszenie jest stałe i skierowane w dół. Wtedy wektory zmian prędkości w równych odstępach czasu, np. co sekundę, będą skierowane w dół. Znajdźmy zmiany prędkości dla kolejnych przedziałów czasu równe 1s. Aby to zrobić, odkładamy od jednego punktu A prędkości 0, 1, 2, 3 itd., które ciało osiąga w ciągu 1 s i odejmujemy prędkość początkową od końcowej. Ponieważ = const, to wszystkie wektory przyrostu prędkości dla każdej sekundy leżą na tym samym pionie i mają te same moduły (rys. 1.48), to znaczy moduł wektora zmiany prędkości A wzrasta równomiernie.

Ryż. 1,48

Jeśli przyspieszenie jest stałe, można je rozumieć jako zmianę prędkości w jednostce czasu. Pozwala to na ustawienie jednostek dla modułu przyspieszenia i jego rzutów. Napiszmy wyrażenie dla modułu akceleracji:

Stąd wynika, że

W konsekwencji jednostką przyspieszenia jest stałe przyspieszenie ciała (punktu), w którym na jednostkę czasu zmienia się moduł prędkości na jednostkę prędkości:

Te jednostki przyspieszenia są odczytywane jako jeden metr na sekundę do kwadratu i jeden centymetr na sekundę do kwadratu.

Jednostką przyspieszenia 1 m/s 2 jest takie stałe przyspieszenie, przy którym moduł zmiany prędkości na sekundę jest równy 1 m/s.

Jeżeli przyspieszenie punktu nie jest stałe iw dowolnym momencie staje się równe 1 m/s 2, nie oznacza to, że moduł przyrostu prędkości wynosi 1 m/s na sekundę. W tym przypadku wartość 1 m/s 2 należy rozumieć następująco: jeżeli od tej chwili przyspieszenie stałoby się stałe, to dla każdej sekundy moduł zmiany prędkości byłby równy 1 m/s.

Samochód Zhiguli, przyspieszając z postoju, uzyskuje przyspieszenie 1,5 m / s 2, a pociąg - około 0,7 m / s 2. Kamień spadający na ziemię porusza się z przyspieszeniem 9,8 m/s 2.

Ze wszystkich rodzajów ruchu nierównomiernego zidentyfikowaliśmy najprostszy - ruch ze stałym przyspieszeniem. Jednak nie ma ruchu o ściśle stałym przyspieszeniu, tak jak nie ma ruchu o ściśle stałej prędkości. Wszystko to są najprostsze modele rzeczywistych ruchów.

Ćwiczenie

1. Punkt porusza się po zakrzywionej trajektorii z przyspieszeniem, którego moduł jest stały i równy 2 m / s 2. Czy to oznacza, że ​​w ciągu 1 s moduł prędkości punktu zmienia się o 2 m/s?
2. Punkt porusza się ze zmiennym przyspieszeniem, którego moduł w pewnym momencie wynosi 3 m / s 2. Jak interpretować tę wartość przyspieszenia poruszającego się punktu?

Prędkość samochodu przyspieszającego od punktu początkowego wzdłuż odcinka linii prostej ścieżki o długości km ze stałym przyspieszeniem km / h 2 obliczana jest ze wzoru. Określ najmniejsze przyspieszenie, z jakim samochód musi się poruszać, aby przejechać kilometr i uzyskać prędkość co najmniej km/h. Wyraź swoją odpowiedź w km / h 2.

Rozwiązanie problemu

Ta lekcja pokazuje przykład obliczania najmniejszego przyspieszenia samochodu w danych warunkach. Rozwiązanie to można wykorzystać do skutecznego przygotowania się do egzaminu z matematyki, w szczególności przy rozwiązywaniu problemów typu B12.

Warunek określa wzór na określenie prędkości pojazdu: przy znanej długości drogi i stałym przyspieszeniu. Aby rozwiązać problem, wszystkie znane wartości są podstawiane do powyższego wzoru na określenie prędkości. W rezultacie otrzymujemy irracjonalną nierówność z jedną niewiadomą. Ponieważ obie strony tej nierówności są większe od zera, są one podnoszone do kwadratu zgodnie z główną własnością nierówności. Wyrażając wartość z otrzymanej nierówności liniowej wyznaczany jest zakres przyspieszenia. W zależności od stanu problemu, dolną granicą tego zakresu jest pożądane najmniejsze przyspieszenie samochodu w danych warunkach.