Răspuns pe scurt
În mișcarea rectilinie, la o viteză nenulă, corpul încetinește când viteza și accelerația au semne opuse. Dacă ambele sunt negative, modulul vitezei crește. Compară semnele pe aceeași axă.
În mișcarea rectilinie, ca să vezi dacă un corp încetinește, compară semnul vitezei cu cel al accelerației. La o viteză nenulă, semnele opuse arată că modulul vitezei scade. Semnele identice arată că el crește.
Un cărucior poate avea accelerația −2 m/s² și să se miște tot mai repede. Pornim de la acest caz, pentru elevii de liceu care lucrează primele probleme de cinematică. Exemplele sunt create pentru ghid și presupun accelerație constantă.
Ce înseamnă să treci de la −2 la −6 m/s?
Desenează o axă orizontală și alege sensul spre dreapta pozitiv. Căruciorul merge spre stânga. La început, viteza lui este −2 m/s. După două secunde ajunge la −6 m/s.
Uită-te la cele două valori. Căruciorul merge spre stânga în ambele momente, dar în al doilea se mișcă mai repede. Modulul vitezei crește de la 2 la 6 m/s. Semnul îți arată sensul pe axă, iar modulul îți spune cât de repede se deplasează.
Pentru accelerația medie, scazi viteza inițială din cea finală și împarți la durata intervalului. Formula și unitatea m/s² sunt explicate în lecția OpenStax despre accelerație. OpenStax, Physics, secțiunea 3.1.
amedie = (vfinală − vinițială) / Δt
Cu datele noastre, amedie = [−6 − (−2)] / 2 = −2 m/s². Fiind constantă, accelerația are această valoare pe tot intervalul. În fiecare secundă, valoarea cu semn a vitezei scade cu 2 m/s. Modulul crește, iar căruciorul merge tot mai repede spre stânga.
Când produce aceeași accelerație o încetinire?
Luăm acum un cărucior care merge spre dreapta cu +6 m/s și ajunge la +2 m/s după două secunde. Calculul dă tot a = (2 − 6) / 2 = −2 m/s².
Aici, modulul vitezei scade de la 6 la 2 m/s. Căruciorul încetinește. Viteza este pozitivă, accelerația negativă, deci cele două au sensuri opuse.
| Semnul vitezei | Semnul accelerației | Ce face modulul vitezei? |
|---|---|---|
| + | + | Crește |
| + | − | Scade |
| − | + | Scade |
| − | − | Crește |
Tabelul se aplică mișcării pe o dreaptă, la un moment cu viteză și accelerație nenule. Cele patru situații sunt ilustrate și în manualul OpenStax. College Physics 2e, secțiunea 2.4, figura 2.14.
Ce se schimbă când căruciorul se oprește?
Pornim de la +4 m/s și păstrăm accelerația −2 m/s². Pentru accelerație constantă, folosim legea v = v0 + at. În exemplul nostru, v(t) = 4 − 2t, cu t în secunde și v în m/s. Condiția și formula sunt prezentate în lecția despre ecuațiile mișcării. OpenStax, Physics, secțiunea 3.2.
- La 1 s, viteza este +2 m/s. Căruciorul merge spre dreapta și încetinește.
- La 2 s, viteza este zero. Acesta este momentul opririi.
- La 3 s, viteza este −2 m/s. Căruciorul merge acum spre stânga, tot mai repede.
Accelerația a rămas aceeași. S-a schimbat sensul vitezei, după trecerea prin zero. Dacă problema spune că frânarea se încheie la oprire, închei acolo acest calcul. Mișcarea ulterioară depinde de condițiile date în enunț.
Poți explica și cazul cu accelerație pozitivă?
Un corp trece de la −8 m/s la −2 m/s în trei secunde, cu accelerație constantă. Calculează accelerația, apoi spune ce face modulul vitezei. Încearcă întâi singur, fără exemplele rezolvate în față. Poți relua această metodă și la alte lecții. Cum te verifici fără caiet.
Obții a = [−2 − (−8)] / 3 = +2 m/s². Corpul încetinește, fiindcă modulul vitezei scade de la 8 la 2 m/s. Răspunsul scris poate avea două rânduri, unul pentru calcul și unul pentru această explicație.
La o cerință despre distanța totală și durata întregului drum, vei folosi alte date în formulă. Ghidul despre viteza medie arată un exemplu pe etape. Cum calculezi viteza medie a unui drum.