Moving Average Acceleration

Definição de Discussão de Aceleração Quando a velocidade de um objeto muda, é dito que está acelerando. Aceleração é a taxa de mudança de velocidade com o tempo. No inglês cotidiano, a palavra aceleração é freqüentemente usada para descrever um estado de velocidade crescente. Para muitos americanos, sua única experiência com aceleração vem de anúncios de carro. Quando um comercial grita quotzero a sessenta em seis pontos sete segundos o que theyre dizendo aqui é que este carro particular leva 6,7 ​​s para atingir uma velocidade de 60 mph a partir de uma parada completa. Este exemplo ilustra a aceleração como é comumente entendida, mas a aceleração na física é muito mais do que apenas aumentar a velocidade. Qualquer mudança na velocidade de um objeto resulta em uma aceleração: aumentar a velocidade (o que as pessoas costumam dizer quando dizem aceleração), diminuir a velocidade (também chamada de desaceleração ou retardamento) ou mudar de direção. Sim, isso é certo, uma mudança na direção do movimento resulta em uma aceleração, mesmo se o objeto em movimento nem acelerou nem abrandou. Isso é porque a aceleração depende da mudança de velocidade e velocidade é uma quantidade vetorial uma com magnitude e direção. Assim, uma maçã caindo acelera, um carro parar em um semáforo acelera, e um planeta em órbita acelera. A aceleração ocorre sempre que uma velocidade aumenta ou diminui, ou muda de direção. Assim como a velocidade, existem dois tipos de aceleração: média e instantânea. A aceleração média é determinada ao longo de um longo intervalo de tempo. A palavra long neste contexto significa algo finito com um começo e um fim. A velocidade no início deste intervalo é chamada velocidade inicial. Representado pelo símbolo v 0 (vee naught), ea velocidade no final é chamada de velocidade final. Representado pelo símbolo v (vee). A aceleração média é uma quantidade calculada a partir de duas medições de velocidade. Aceleração Como encontrar aceleração média A aceleração é uma quantidade que descreve a mudança na velocidade, incluindo mudanças na velocidade e mudanças na direção. Você pode encontrar a aceleração média para determinar a velocidade média do objeto durante um período de tempo. Porque não é algo que a maioria das pessoas calcular na vida cotidiana, problemas de aceleração pode se sentir um pouco estranho, mas com a abordagem certa youll ser compreendê-los em nenhum momento. Etapas Editar Parte Um de Dois: Calculando a Aceleração Média Editar Compreender a aceleração. A aceleração descreve como rapidamente algo está acelerando ou abrandando. O conceito é realmente simples, embora seu livro de matemática possa descrevê-lo como a mudança de velocidade ao longo do tempo. 1 A aceleração também descreve a direção que algo está movendo, que você pode incluir como uma descrição escrita ou como parte da matemática: Geralmente, se um objeto está acelerando direito. acima . Ou para a frente. As pessoas escrevem como um número positivo (). Se um objeto acelera para a esquerda. baixa . Ou para trás. Use um número negativo (-) para aceleração. Você pode colocar o wikiHow na lista de permissões para seu bloqueador de anúncios wikiHow conta com o dinheiro do anúncio para fornecer nossos guias de instruções gratuitos. Aprenda como . Escreva a definição como uma fórmula. Como mencionado acima, a aceleração é a mudança na velocidade sobre a mudança no tempo. Há duas maneiras de escrever isto como uma fórmula matemática: a av v / t (O símbolo ou delta apenas significa mudança.) A (vf - vi) / (tf - ti) Nesta equação, vf é a velocidade final, E vi é a velocidade inicial, ou partida, Encontre a velocidade inicial e final do objeto. Por exemplo, se um carro passar de estacionado na calçada para mover a uma velocidade de 500 metros / segundo para a direita, a velocidade inicial é de 0 m / s ea velocidade final é de 500 m / s à direita. De agora em diante, use bem os números positivos para descrever o movimento para a direita, então não temos que especificar a direção de cada vez. Se o carro começa indo para a frente e termina indo para trás, certifique-se de escrever a velocidade final como um número negativo. Observe a mudança no tempo. Por exemplo, o carro pode levar 10 segundos para atingir a velocidade final. A menos que o problema diga o contrário, isso geralmente significa tf 10 segundos e t i 0 segundos. Certifique-se de que suas velocidades e horas estão escritas em unidades consistentes. Por exemplo, se sua velocidade é escrita em milhas por hora, o tempo deve ser escrito em horas também. Use estes números para calcular a aceleração média. Coloque as velocidades eo tempo na fórmula para encontrar a aceleração média. No nosso exemplo: um av (500 m / s - 0 m / s) / (10s - 0s) a av (500 m / s) / (10 s) a av 50 m / s / s Isso também pode ser escrito como 50 m / s 2. Entenda o resultado. A aceleração média descreve a rapidez com que a velocidade alterada durante o tempo examinava, em média. No exemplo acima, o carro estava acelerando para a direita, e a cada segundo acelerava em média 50 m / s. Observe que os detalhes do movimento exato podem mudar, desde que o carro termine com a mesma mudança total de velocidade e mudança no tempo: O carro pode começar a 0 m / s e acelera a uma taxa constante por 10 segundos, até Atinge os 500 m / s. O carro pode começar a 0 m / s, acelerar rapidamente para 900 m / s, em seguida, abrandar a 500 m / s por 10 segundo. O carro pode começar a 0 m / s, permanecer quieto por 9 segundos, em seguida, saltar para 500 m / s muito rapidamente no décimo segundo. Parte Dois de Dois: Compreender a Aceleração Positiva e Negativa Editar Saiba o que a velocidade positiva e negativa representa. Embora a velocidade sempre especifique uma direção, pode ser tedioso para manter a escrever para cima ou para o norte ou para a parede. Em vez disso, a maioria dos problemas de matemática assumirá que o objeto está se movendo ao longo de uma linha reta. Movendo-se em uma direção nesta linha obtém descrito como uma velocidade positiva (), e movimento na outra direção é negativo (-) velocidade. Por exemplo, um trem azul está se movendo para o leste a 500 m / s. Um trem vermelho está se movendo oeste igualmente rápido, mas desde que está na direção oposta, está viajando em -500 m / s em vez disso. Use a definição de aceleração para determinar ou - sinais. Aceleração é a mudança na velocidade ao longo do tempo. Se você está confuso sobre se escrever a aceleração como positiva ou negativa, verifique a mudança de velocidade e veja o que sai: v final - v inicial ou - Entenda acelerar em cada direção. Vamos dizer que um trem azul e um trem vermelho se afastam uns dos outros com uma velocidade de 5 m / s. Podemos representar estes em uma linha de número, com o trem azul se movendo em 5 m / s ao longo do lado positivo da linha de número, eo trem vermelho se movendo a -5 m / s ao longo do lado negativo. Se cada comboio começa a acelerar até atingir 2 m / s mais rápido na direcção em que se desloca, cada comboio tem aceleração positiva ou negativa Vamos verificar: O comboio azul está a avançar mais rápido ao longo do lado positivo, pelo que o seu aumento de 5 m / S a 7 m / s. A velocidade final menos a velocidade inicial é 7 - 5 2. Uma vez que a mudança de velocidade é positiva, assim é a aceleração. O trem vermelho está se movendo mais rápido ao longo do lado negativo, então ele começa a -5 m / s, mas acaba por ir -7 m / s. A velocidade final menos a velocidade inicial é -7 - (-5) -7 5 -2 m / s. Uma vez que a mudança na velocidade é negativa, assim é a aceleração. Entenda abrandar. Vamos dizer que um avião começa viajando a 500 milhas por hora, mas depois diminui para 400 milhas por hora. Embora a sua ainda se movendo em uma direção positiva ou para a frente, a aceleração dos aviões foi negativo, porque seu movimento menos rapidamente para a frente do que antes. Você pode verificar isso da mesma maneira que os exemplos acima: 400 - 500 -100, então a aceleração é negativa. Enquanto isso, se um helicóptero está se movendo -100 milhas por hora e acelera a -50 milhas por hora, ele experimentou aceleração positiva. Isto é porque a mudança na velocidade estava no sentido positivo: -50 - (-100) 50, mesmo que a mudança não fosse bastante para inverter a direção dos helicópteros. Uma pessoa cobre uma distância de 320 milhas em um tempo de viagem de 8 horas. Qual é a velocidade para esta viagem? Ans0201 (32.0K) 2. Um carro viaja com uma velocidade média de 55 milhas / h. Qual é esta velocidade em 3. A velocidade de um carro em movimento em linha reta aumenta de 8 m / s para 22 m / s em 7 segundos. Qual é a aceleração média do carro durante este período? A partir do repouso e movendo-se em linha reta, um corredor atinge uma velocidade de 7,0 m / s em um tempo de 4,5 segundos. Determine a aceleração média do corredor. Ans0204 (41.0K) 5. A velocidade de um carro diminui de 25 m / s para 12 m / s em um tempo de 4,2 segundos. Qual é a aceleração média do carro? Ans0205 (40.0K) 6. Um carro inicialmente em repouso acelera na taxa constante de 2,0 m / s 2 por um tempo de 5,0 segundos. Determine: a velocidade do carro após 5,0 segundos. A distância percorrida pelo veículo durante este processo. 7. A posição de um objeto em relação ao tempo foi medida e registrada com os seguintes resultados: Suponha que uma longa trilha reta conecta os diferentes corredores de um grande aeroporto e que um trem é restrito para retroceder e Nesta faixa. Este trem é um exemplo de um objeto, que é restrito para se mover ao longo de uma linha. Vamos chamar a linha do eixo x de nosso sistema de coordenadas e escolher algum ponto na linha como nossa origem. O vetor de posição de objetos pode apontar na i e na direção - i, eo objeto pode se mover na direção i e na direção - i. No diagrama abaixo, no momento mostrado, o vetor de posição do objeto 1 aponta na direção x positiva eo vetor de posição do objeto 2 aponta na direção x negativa. Os vetores de velocidade de ambos os objetos apontam na direção x positiva. Se um objeto está se movendo na direção - i com velocidade instantânea v podemos escrever seu vetor de velocidade como v v (- i), com v a magnitude e (- i) a direção do vetor de velocidade. No entanto, é mais comum escrever v v x i - v i. Em uma dimensão, se a componente x de um vetor é positiva, o vetor está apontando na direção x positiva e, se a componente x de um vetor for negativa, o vetor está apontando na direção x negativa. Em uma dimensão, a velocidade média de um objeto no intervalo de tempo 8710t é dada por e a velocidade instantânea é dada por Movimento com velocidade uniforme Vamos supor que um carrinho está se movendo com velocidade constante de 2 m / s na direção x positiva E que em t 0 passa pela origem. Podemos representar este movimento de várias maneiras. Podemos usar uma fórmula e escrever Dizemos que a posição x aumenta linearmente com o tempo t, x (2 m / s) t. Podemos construir a tabela abaixo. Diagramas também podem representar o movimento. Um tipo de diagrama de movimento é um diagrama de ticker-tape. Um quottickerquot fixo faz uma marca em intervalos de tempo regulares. Um objeto em movimento arrasta uma fita após o ticker, e um rastro de marcas é deixado na fita. Para um objeto movendo-se com velocidade uniforme as marcas são espaçadas uniformemente na fita. Um diagrama vetorial também pode descrever o movimento de nosso carrinho. Em intervalos de tempo uniformemente espaçados, descrevemos a magnitude e direcção relativas de uma quantidade de vector, tal como a velocidade. Para um objeto movendo-se com velocidade uniforme, todos os vetores têm o mesmo comprimento e a mesma direção. Podemos também representar o movimento usando um gráfico de posição versus tempo ou um gráfico de velocidade versus tempo. A posição versus tempo para o nosso carrinho é mostrado abaixo. A velocidade instantânea v (t) 8710x / 8710t como 8710t torna-se infinitesimalmente pequena é igual à inclinação do gráfico de posição versus tempo no instante t. Para o movimento com velocidade uniforme em uma dimensão, o gráfico de posição versus tempo é uma linha reta. A inclinação 8710x / 8710t desta reta é igual a v x. O gráfico de velocidade versus tempo produz uma linha reta com declive zero. Um gráfico de velocidade versus tempo para o nosso carrinho é mostrado abaixo. Problema: Um motorista dirige para o norte por 35 minutos a 85 km / he pára por 15 minutos. Ele então continua para o norte, viajando 130 km em 2 horas. (A) Qual é o seu deslocamento total (b) Qual é a sua velocidade média Solução: (a) Nos primeiros 35 minutos o motorista percorre d 1 v 1 t 85 km / h 35 min 1 h 60 min 49,6 km . Nas próximas 2 horas ele viaja 130 km. A distância total percorrida é de 179,6 km. Sua deslocação é de 179,6 km (norte). (B) Sua velocidade média é v d / t. Ele viaja por 170 minutos (incluindo sua parada). Portanto, sua velocidade média é v (179,6 km / (170 min)) (60 min / h) (norte) 63,4 km / h (norte). Problema: Em t 1 s, uma partícula que se move com velocidade constante está localizada em x -3 m, e em t 6 s a partícula está localizada em x 5 m. (A) A partir desta informação, trace a posição em função do tempo. (B) Determine a velocidade da partícula a partir da inclinação deste gráfico. Solução: (a) Quando a velocidade é constante, a velocidade instantânea é igual à velocidade média. O gráfico de posição versus tempo é uma linha reta, ea inclinação dessa linha é igual a v x. (B) A velocidade média da partícula é. Movimento com velocidade não-uniforme Sempre que a velocidade de um objeto está mudando, o objeto está acelerando. Para movimento em uma dimensão, v v x i. Aceleração significa que v x está a mudar, isto é, que está a aumentar ou a diminuir. Em uma dimensão, a aceleração média de um objeto no intervalo de tempo 8710t é dada por e a aceleração instantânea é dada por Considere um intervalo de tempo 8710t 1 s. Considere os seguintes valores para v xi e v xf. Um gráfico de velocidade versus tempo para o carrinho é mostrado abaixo. A aceleração instantânea a (t) 8710v / 8710t como 8710t torna-se infinitesimalmente pequena é igual à inclinação do gráfico de velocidade versus tempo no tempo t Para o movimento com aceleração constante em uma dimensão o gráfico de velocidade versus tempo é uma linha reta. A inclinação desta reta produz um x. O gráfico de aceleração versus tempo produz uma linha reta com declive zero. Equações cinemáticas para movimento unidimensional com aceleração constante A aceleração média é igual à aceleração instantânea. De O gráfico de velocidade versus tempo é uma linha reta. A velocidade média num intervalo de tempo 8710t, portanto, é apenas a soma das velocidades final e inicial divididas por 2, O deslocamento é 8710x v x (avg) 8710t. Podemos reescrever esta expressão para obter x f - x i (1/2) (v xf v xi) 8710t, ou Podemos também expressar a velocidade em função do deslocamento. Solucionador de equação cinemática Executa em qualquer navegador compatível com HTML5 moderno em seu computador, tablet ou smartphone. Qual é a aparência de um gráfico de posição versus tempo para o movimento em uma dimensão com aceleração constante Escolha suas coordenadas de modo que x i t i 0. Então x v i t (1/2) em 2. Esta é a equação de uma parábola. O gráfico de posição versus tempo é uma seção de uma parábola. No limite a 0 torna-se uma linha reta. Problema: Uma partícula está se movendo com velocidade v 0 60 i (m / s) em t 0. Entre t 0 e t 15 s a velocidade diminui uniformemente para zero. Qual foi a aceleração durante este intervalo de tempo de 15 s Qual é o significado do sinal em sua resposta Solução: Como a velocidade diminui uniformemente, a aceleração é constante. Temos, portanto,. O sinal de menos nos diz que o vetor de aceleração está apontando na direção x negativa. A velocidade eo vetor de aceleração apontam em direções opostas. A partícula está diminuindo. Problema: O gráfico de velocidade versus tempo abaixo representa o movimento de um carro. Aproximadamente até que ponto o carro viajou durante os primeiros 5 segundos Solução: O gráfico de velocidade versus tempo é uma linha reta. Temos movimento com aceleração constante. A inclinação do gráfico representa a aceleração. A (vf - v i) / (tf - t i) (-40 m / s) / (10 s) -4 m / s 2. Para movimento com aceleração constante temos 8710x v xi 8710t (1/2) a x 8710t 2. Após 5 s temos 8710x 40 m / s 5 s - (1/2) (4 m / s 2) (5 s) 2 150 m. Durante os primeiros 5 segundos o carro percorreu 150 m. O sangue é acelerado do repouso para v 30,0 cm / s numa distância de 1,80 cm pelo ventrículo esquerdo do coração. Assuma aceleração constante. (A) Encontre a aceleração a. (B) Por quanto tempo o sangue se acelera. (C) A resposta é razoável quando comparada com o tempo para um batimento cardíaco Solução: (a) Dado: v i 0, v f 0,3 m / s, 8710 v 0,3 m / s. X i 0, x f 0,018 m, 8710 x 0,018 m. Equação cinemática: v xf 2 v xi 2 2a x (xf - xi) Resolver para ax (v xf 2 - v xi 2) / (2 (xf - xi)) (0,3 m / s) 2 / (0,036 m) 2,5 M / s 2. (B) v at, t v / a (0,3 m / s) / (2,5 m / s) 0,12 s ou v x (avg) (v xf v xi) / 2 0,15 m / s. 8710x vx (avg) 8710t, 8710t 8710x / v x (média) 0,018 m / (0,15 m / s) 0,12 s. (C) A figura à direita mostra uma típica forma de onda do eletrocardiograma. 0.12 s parece um tempo razoável de aceleração. Exercício (Você pode ganhar até 5 pontos de crédito extra ao completar este exercício.) Módulo 4 - Representação gráfica de movimento e aceleração vs. desaceleração Objetivos de aprendizado Após trabalhar com este módulo, você deve ser capaz de: Reconhecer ou construir um gráfico de velocidade versus tempo Ilustrando o movimento 1-D com aceleração constante. Reconhecer ou construir um gráfico de posição versus tempo ilustrando o movimento 1-D com aceleração constante. Dado um gráfico de velocidade versus tempo que ilustra um movimento 1-D com aceleração constante, determine a aceleração. Dado um gráfico de posição versus tempo que ilustra um movimento 1-D com aceleração constante, determine o sinal da aceleração. Definir desaceleração. Descrever as condições de velocidade e aceleração que dão origem à desaceleração. Dado um gráfico da posição contra o tempo que ilustra o movimento 1-D com aceleração constante, encontre todos os intervalos de tempo sobre os quais o objeto está desacelerando. Representação gráfica da aceleração Uma maneira de representar graficamente um sistema descrito pelo Movimento Unidimensional com Modelo de Aceleração Constante é desenhar um gráfico de velocidade versus tempo para esse sistema. De acordo com a definição é claro que a aceleração é igual à inclinação do gráfico de velocidade versus tempo. Assim, se a aceleração for constante, o gráfico de velocidade versus tempo será necessariamente linear (o único tipo de gráfico com uma inclinação constante). Outra forma de representar graficamente o Modelo é observar que a equação implica que um sistema movendo-se com aceleração constante será descrito por uma posição parabólica versus gráfico de tempo (a posição é uma função quadrática do tempo). Posição vs. Gráficos de Tempo e Aceleração A concavidade (ou equivalentemente, a segunda derivada) de um gráfico de posição versus tempo pode ser usada para determinar o sinal da aceleração. Uma curva côncava em relação ao gráfico de tempo tem aceleração positiva. A razão pode ser vista considerando o caso de um sistema com aceleração positiva constante. O gráfico de posição versus tempo para tal sistema será uma parábola de abertura ascendente como a mostrada abaixo. O vértice desta parábola é um ponto onde a inclinação do gráfico vai para zero. Um ponto de declive zero em um gráfico de posição versus tempo implica que a velocidade vai para zero nesse momento. Assim, o sistema está momentaneamente em repouso no momento correspondente ao vértice da parábola. Em toda parte à direita do vértice no gráfico, a inclinação da parábola é positiva e crescente. Assim, a velocidade está aumentando na direção positiva, implicando aceleração positiva. Em toda parte à esquerda do vértice, a velocidade é negativa e aproxima-se de zero (tornando-se menor em magnitude). Esta diminuição de uma velocidade negativa também corresponde à aceleração positiva. O caso de uma curva côncava versus gráfico de tempo é análogo. A posição versus tempo para um sistema com aceleração negativa constante é mostrada abaixo. Novamente, o vértice é um ponto com velocidade zero. Desta vez, no entanto, os pontos à direita do vértice têm inclinação negativa que está crescendo mais acentuada com o passar do tempo, e os pontos à esquerda do vértice têm inclinação positiva que está diminuindo. Cada um destes casos corresponde a aceleração negativa. Aceleração vs. Desaceleração É importante discutir um problema com o vocabulário especializado da física. Até agora, introduzimos três diferentes aspectos do movimento. Cada um pode ser discutido em termos de um conceito vetorial (magnitude e direção) ou em termos de um conceito escalar (apenas magnitude). Por exemplo, discutimos deslocamento, um vetor e distância, um escalar. Para o movimento em uma direção, a distância é a magnitude do deslocamento. Discutimos velocidade, um vetor e velocidade, um escalar. Se estamos considerando a velocidade instantânea, então a velocidade é a magnitude da velocidade. Nossa última quantidade, aceleração, também pode ser discutida em termos de uma aceleração do vetor ou simplesmente a magnitude, mas para a aceleração não temos um termo especial para a magnitude. O vetor é chamado de aceleração ea magnitude é a magnitude da aceleração. Isso pode resultar em confusão. Esse problema é exacerbado pelo fato de que na linguagem cotidiana, usamos freqüentemente os termos distância, velocidade e aceleração. As definições cotidianas de distância e velocidade são basicamente equivalentes às suas definições físicas, uma vez que raramente consideramos a direção da viagem na fala cotidiana e essas quantidades são escalares na física (nenhuma direção). Infelizmente, na física, geralmente usamos o termo aceleração para nos referirmos a um vetor, enquanto no discurso cotidiano denota uma magnitude. As dificuldades não terminam aí. O uso cotidiano faz uma concessão à natureza vetorial do movimento. Quando falamos de aceleração no discurso cotidiano, geralmente especificamos se o objeto está acelerando (acelerando) ou desacelerando (abrandando). Ambos os termos implicam uma mudança na velocidade, e assim na física nós podemos chamar um ou outro caso que acelera. Na física, a diferença entre acelerar e desacelerar é determinada pelas direções relativas da velocidade e da aceleração.