Beschleunigung gegen Geschwindigkeit

Die Geschwindigkeit ist die Verschiebungsrate eines Objekts. Es wird in m / s gemessen. Die Beschleunigung ist die Änderungsrate der Geschwindigkeit eines Objekts. Es wird in m / s2 gemessen. Sie sind beide Vektorgrößen, dh sowohl Größe als auch Richtung sind erforderlich, um sie vollständig zu spezifizieren.

Vergleichstabelle

Vergleichstabelle Beschleunigung gegen Geschwindigkeit
Beschleunigung Geschwindigkeit
NaturVektorVektor
Berechnet mitGeschwindigkeitVerschiebung
KomponentenGeschwindigkeit, ZeitEntfernung, Zeit und Bewegungsrichtung
DurchschnittlichGeschwindigkeit / ZeitVerschiebung / Zeit
Einheitm / s2Frau
Gleichunga = v / tv = d / t

Geschwindigkeit berechnen

Die Geschwindigkeit ist die Entfernung, um die sich ein Objekt innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls in eine bestimmte Richtung bewegt hat. Wenn das Objekt in seine Ausgangsposition zurückkehrt, ist die Geschwindigkeit Null.

In diesem Video wird erklärt, wie die Durchschnittsgeschwindigkeit bei konstanter Beschleunigung berechnet wird:

Beschleunigung berechnen

Die momentane Beschleunigung ist die Änderung der Geschwindigkeit

geteilt durch die Dauer des Intervalls d t :

dh die Ableitung des Geschwindigkeitsvektors als Funktion der Zeit.

Die durchschnittliche Beschleunigung über einen bestimmten Zeitraum ist die Änderung der Geschwindigkeit (

) geteilt durch die Dauer der Periode (Δ t )

Daher ist die SI-Beschleunigungseinheit Meter pro Sekunde pro Sekunde, dh Meter pro Sekunde im Quadrat ( m / s2 ).

In diesem Video wird die Berechnung der Beschleunigung am Beispiel eines Porsche erläutert.

Arten der Beschleunigung

Wenn sich ein Objekt in einer Kreisbewegung mit konstanter Geschwindigkeit bewegt - beispielsweise ein Satellit, der die Erde umkreist - wird es als beschleunigend bezeichnet, da eine Änderung der Bewegungsrichtung bedeutet, dass sich seine Geschwindigkeit ändert, selbst wenn die Geschwindigkeit konstant sein kann. ( Siehe Geschwindigkeit gegen Geschwindigkeit ) Dies wird als zentripetale (in Richtung Zentrum gerichtete) Beschleunigung bezeichnet. Wenn sich andererseits die Bewegungsrichtung des Objekts nicht ändert, sondern seine Geschwindigkeit, wird dies als tangentiale Beschleunigung bezeichnet.

Wenn die Beschleunigungsrichtung mit der Geschwindigkeitsrichtung übereinstimmt, wird das Objekt als beschleunigt oder beschleunigt bezeichnet. Wenn die Beschleunigung und Geschwindigkeit in entgegengesetzte Richtungen sind, wird das Objekt als langsamer oder langsamer bezeichnet.

Ein Beispiel für eine konstante Beschleunigung ist die Auswirkung der Schwerkraft der Erde auf ein Objekt im freien Fall.

Geschwindigkeit und Beschleunigung in einem Pendel

Ein oszillierendes Pendel mit Geschwindigkeit v und Beschleunigung a .

Wenn ein Pendel von einer Seite zur anderen schwingt, variieren seine Geschwindigkeit und Beschleunigung - sowohl in der Größe als auch in der Richtung - an jedem Punkt während der Bewegung.

Die Geschwindigkeit eines Pendels ist in der Mitte am höchsten und an den Rändern am niedrigsten. Andererseits ist die Größe seiner Beschleunigung an den Kanten am höchsten und in der Mitte am niedrigsten.

Praktische Anwendungen

Ein Airbag auf einem Motorrad. Airbags werden aufgrund einer schnellen negativen Beschleunigung in einem Fahrzeug ausgelöst.
  • Anwendungen der Geschwindigkeit im wirklichen Leben sind die Berechnung der Zeit, die ein Sturm benötigt, um die Küste zu erreichen, die Zeit, die ein Satellit benötigt, um den Mond zu erreichen, und so weiter.
  • Beschleunigungsmesser werden verwendet, um die Beschleunigung eines Objekts zu messen. Die Messung der Beschleunigung eines Fahrzeugs ermöglicht die Bewertung der Gesamtleistung und des Ansprechverhaltens des Fahrzeugs.
  • Die Erkennung einer schnellen negativen Beschleunigung eines Fahrzeugs wird verwendet, um eine Fahrzeugkollision zu erkennen und Airbags auszulösen.
  • Die Messung der Beschleunigung wird auch verwendet, um die seismische Aktivität, Neigung und Maschinenvibration zu messen.
  • Die Schwingungsüberwachung wird in Branchen wie der Automobilherstellung, Werkzeugmaschinenanwendungen, der pharmazeutischen Produktion, der Stromerzeugung und Kraftwerken, Zellstoff und Papier, Zuckermühlen, der Lebensmittel- und Getränkeherstellung, der Wasser- und Abwasserherstellung, der Wasserkraft, der Petrochemie und der Stahlherstellung eingesetzt.

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