GIA TỐC ÂM: CÔNG THỨC, CÁCH TÍNH VÀ GIẢI BÀI TẬP - VẬT LÝ - 2026

Gia tốc âm phát sinh khi sự thay đổi hoặc biến thiên tốc độ trong một khoảng thời gian có dấu âm. Hãy quan sát chú chó trong ảnh đang vui vẻ trên bãi biển. Cát làm chậm chuyển động của anh ta, có nghĩa là có một gia tốc ngược với tốc độ anh ta đang thực hiện.

Gia tốc này có thể được coi là âm, trái ngược với vận tốc, được cho là dương. Mặc dù gia tốc âm không phải lúc nào cũng làm giảm tốc độ.

Chú chó thả phanh vui vẻ trên cát. Gia tốc phanh có thể được coi là gia tốc âm. Nguồn: Pixabay.

Trong chuyển động một chiều, hướng tiến lên thường được coi là chiều dương, tức là hướng của tốc độ. Đây là những gì đã được xem xét trước đây: ở con chó trong hình, hướng dương là hướng đi từ đuôi đến đầu.

Trước khi đặt chân xuống cát, con chó lao tới với một vận tốc v nhất định, nghĩa là dương. Sau đó, cát chạy chậm lại cho đến khi nó dừng lại, tức là tốc độ cuối cùng bằng không.

Giả sử rằng tất cả những điều này xảy ra trong một khoảng thời gian Δt. Gia tốc trong thời gian này sẽ được tính như sau:

Trong phương trình trên v> 0, Δt> 0 thì a <0, đó là gia tốc âm (a <0). Vì hướng của vận tốc lúc đầu được coi là dương, khi đó gia tốc âm có nghĩa là gia tốc hướng ra xa vận tốc. Do đó người ta kết luận rằng:

Do đó, chúng tôi có thể thiết lập rằng:

• Khi vận tốc và gia tốc cùng dấu, không phụ thuộc vào dấu nào thì vận tốc tăng. Trong trường hợp này, vận tốc trở nên dương hơn hoặc âm hơn, tùy thuộc vào từng trường hợp.
• Khi vận tốc và gia tốc ngược dấu thì tốc độ giảm.

Công thức tính gia tốc

Bất kể dấu của nó là gì, gia tốc trung bình a _m giữa thời điểm t và t 'được tính theo công thức sau:

Gia tốc trung bình cung cấp thông tin toàn cầu về tốc độ đã thay đổi như thế nào trong khoảng thời gian được xem xét. Về phần mình, gia tốc tức thời cung cấp chi tiết về tốc độ thay đổi như thế nào tại mỗi thời điểm. Vì vậy, trong một thời điểm nhất định t, gia tốc được tính theo công thức sau:

-Ví dụ 1

Tại thời điểm ban đầu t = 0,2 s một vật có vận tốc 3 m / s. Sau đó, tại thời điểm t '= 0,4 s, nó có tốc độ 1 m / s. Tính gia tốc trung bình giữa thời điểm t và t 'và giải thích kết quả.

Đáp lại

-Ví dụ 2

Tại thời điểm ban đầu t = 0,6 s một vật có vận tốc -1 m / s. Sau đó tại thời điểm t '= 0,8 s nó có vận tốc -3 m / s. Tính gia tốc trung bình giữa thời điểm t và t '. Giải thích kết quả.

Đáp lại

Suy ra, ở cuối khoảng thời gian nào thì vận tốc càng âm (-3m / s).

Điều này có nghĩa là thiết bị di động làm chậm chuyển động của nó? Không. Dấu trừ trong vận tốc chỉ có nghĩa là nó đang đi lùi và nhanh hơn, vì khi đi với vận tốc -3 m / s thì tốc độ đó sẽ nhanh hơn vận tốc lúc đầu ở -1m / s.

Tốc độ, là môđun của vận tốc, đã tăng lên mặc dù có gia tốc âm. Ý tôi là, đối tượng này đã tăng tốc. Do đó chúng tôi kết luận:

-Ví dụ 3-Quả ném thẳng đứng

Hãy xem xét ví dụ sau: một vật có vận tốc tức thời được cho bởi biểu thức sau, với tất cả các đơn vị trong Hệ thống quốc tế:

Tìm vận tốc và gia tốc trong các thời điểm 0s, 0,5s và 1,0s. Trong mỗi trường hợp, cho biết đối tượng đang tăng tốc hay giảm tốc.

Đáp lại

Vận tốc tại mỗi trường hợp được chỉ ra được tìm bằng cách thay t trực tiếp vào phương trình. Gia tốc được tìm thấy bằng cách lấy biểu thức đã cho dưới dạng một hàm của thời gian và sau đó đánh giá kết quả tại mỗi thời điểm nhất định.

Kết quả như sau:

Gia tốc không đổi và âm đối với mọi chuyển động. Bây giờ có thể mô tả những gì đã xảy ra với điện thoại di động khi nó di chuyển.

Tại thời điểm t = 0 s di động đang chuyển động chậm dần đều. Điều này xảy ra ngay lập tức vì vận tốc là dương và gia tốc là âm.

Tại thời điểm t = 0,5 s di động dừng lại, ít nhất là dừng lại trong giây lát. Không phải là không có điện thoại di động dừng lại ngay cả khi nó được tăng tốc. Ví dụ dễ thấy nhất là ném thẳng đứng lên trên.

Sinh viên tốt nghiệp ném thẳng đứng về phía mũ của họ. Nguồn: Pexels.

Khi điện thoại di động được chiếu thẳng đứng lên trên, nó sẽ đạt được chiều cao tối đa. Nếu chiều dương được chọn theo nghĩa mà hầu như luôn làm thì trong khoảng thời gian cần thiết để đạt đến điểm cực đại đó, chất di động sẽ có vận tốc dương.

Nhưng lực hấp dẫn đã tồn tại suốt thời gian qua. Và nó luôn hướng thẳng đứng xuống dưới, bất kể vật thể đang đi lên hay đi xuống. Đương nhiên, cô ấy thành công trong việc làm cho điện thoại di động chậm dần cho đến khi nó dừng lại ngay lập tức.

Di động ngay lập tức đảo ngược tốc độ và quay trở lại mặt đất. Trong trường hợp này, vận tốc là âm vì nó cũng hướng về mặt đất. Do đó trọng lực làm cho tốc độ ngày càng tăng lên.

Giá trị của gia tốc trọng trường được ước tính là 9,8 m / s ² , cho mục đích tính toán được làm tròn thành 10 m / s ² . Vật thể trong ví dụ này có thể đã được ném lên trên với vận tốc ban đầu là 5 m / s.

Cuối cùng lúc t = 1,0 s, vận tốc của vật là âm. Nếu nó là một vụ phóng thẳng đứng hướng lên, trong trường hợp không có ma sát, có nghĩa là nó đang đi qua điểm xuất phát một lần nữa, nhưng lần này nó đang đi xuống, thay vì hướng lên.

Kết luận, một gia tốc âm không nhất thiết có nghĩa là thiết bị di động đang chậm lại. Ngược lại, điện thoại di động có thể ngày càng nhanh hơn. Đó là vấn đề chú ý xem các dấu hiệu của tốc độ và gia tốc có giống nhau hay không.

Người giới thiệu

1. Walker, J. 2010. Vật lý. Ấn bản thứ tư. Addison Wesley. 26-30.