Kwalifikacja: MEC.03 - Montaż i obsługa maszyn i urządzeń
Zawód: Technik mechanik
Ile wynosi przyspieszenie, jeżeli pojazd porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym, a od startu pokonał drogę 100 m w czasie 5 s?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Aby obliczyć przyspieszenie ciała poruszającego się ruchem jednostajnie przyspieszonym, można skorzystać z równania ruchu: s = v_0 * t + (1/2) * a * t^2, gdzie s to przebyta droga, v_0 to prędkość początkowa, a to przyspieszenie, a t to czas. W omawianym przypadku zakładamy, że prędkość początkowa v_0 wynosi 0, ponieważ pojazd startuje z miejsca. Zatem równanie upraszcza się do s = (1/2) * a * t^2. Po przekształceniu wzoru do postaci a = 2s/t^2, możemy podstawić wartości: s = 100 m, t = 5 s. Wówczas a = 2 * 100 m / (5 s)^2 = 200 m / 25 s^2 = 8 m/s^2. Taki sposób analizy ruchu w praktyce znajduje zastosowanie w różnych dziedzinach, od inżynierii mechanicznej po motoryzację, gdzie dokładne obliczenia przyspieszenia są kluczowe dla projektowania wydajnych i bezpiecznych pojazdów. Zrozumienie tych wzorów i ich praktycznych zastosowań pozwala na lepsze planowanie i optymalizację parametrów ruchu obiektów.
Analiza błędnych odpowiedzi może pomóc zrozumieć, jak ważne jest precyzyjne obliczanie przyspieszenia w kontekście ruchu jednostajnie przyspieszonego. Jednym z częstych błędów jest zakładanie, że przyspieszenie można obliczyć na podstawie średniej prędkości. W rzeczywistości, w ruchu jednostajnie przyspieszonym, prędkość zmienia się w czasie, a nie pozostaje stała. Może to prowadzić do błędnych wyników, gdyż przyspieszenie jest zdefiniowane jako zmiana prędkości w jednostce czasu, a nie jako średnia prędkość dzielona przez czas. W przypadku odpowiedzi takich jak 4 m/s2, 2 m/s2 czy 6 m/s2, można zauważyć, że wynik nie uwzględnia właściwego zastosowania wzorów kinematycznych. Często uczniowie mylą przyspieszenie z prędkością lub nie uwzględniają faktu, że w ruchu jednostajnie przyspieszonym prędkość początkowa powinna być brana pod uwagę. Warto również podkreślić, że przyspieszenie ma jednostki m/s², co oznacza, że odnosi się do przyrostu prędkości w czasie, co jest kluczowe w zrozumieniu dynamiki ruchu. Aby uniknąć tych błędów, warto regularnie ćwiczyć różne zadania kinematyczne i stosować wzory zgodnie z ich definicjami w kontekście rzeczywistych zjawisk fizycznych.