Moving Average Acceleration

Definición de la discusión de aceleración Cuando la velocidad de un objeto cambia se dice que está acelerando. La aceleración es la velocidad de cambio de velocidad con el tiempo. En el inglés cotidiano, la palabra aceleración se utiliza a menudo para describir un estado de velocidad creciente. Para muchos estadounidenses, su única experiencia con la aceleración proviene de anuncios de coches. Cuando un comercial grita quotzero a sesenta en seis segundos siete segundos lo que están diciendo aquí es que este coche en particular toma 6,7 ​​s para alcanzar una velocidad de 60 mph a partir de una parada completa. Este ejemplo ilustra la aceleración como se entiende comúnmente, pero la aceleración en la física es mucho más que simplemente aumentar la velocidad. Cualquier cambio en la velocidad de un objeto da como resultado una aceleración: velocidad creciente (lo que la gente suele decir cuando dicen aceleración), disminución de la velocidad (también llamada deceleración o retraso) o cambio de dirección. Sí, eso es cierto, un cambio en la dirección del movimiento da como resultado una aceleración incluso si el objeto en movimiento no se aceleró ni se ralentizó. Esto se debe a que la aceleración depende del cambio de velocidad y la velocidad es una cantidad vectorial con magnitud y dirección. Así, una manzana que cae se acelera, un automóvil que para en un semáforo acelera, y un planeta que orbita acelera. La aceleración se produce cada vez que una velocidad aumenta o disminuye, o cambia de dirección. Al igual que la velocidad, hay dos tipos de aceleración: media e instantánea. La aceleración media se determina a lo largo de un intervalo de tiempo largo. La palabra largo en este contexto significa finito algo con un principio y un fin. La velocidad al comienzo de este intervalo se llama velocidad inicial. Representado por el símbolo v 0 (vee naught), y la velocidad al final se denomina velocidad final. Representado por el símbolo v (vee). La aceleración media es una cantidad calculada a partir de dos mediciones de velocidad. Aceleración Cómo encontrar aceleración promedio La aceleración es una cantidad que describe el cambio en la velocidad, incluyen cambios en la velocidad y cambios en la dirección. Puede encontrar la aceleración media para determinar la velocidad media del objeto durante un período de tiempo. Debido a que no es algo que la mayoría de la gente calcula en la vida cotidiana, los problemas de aceleración pueden sentir un poco desconocido, pero con el enfoque correcto youll ser entenderlos en ningún momento. Pasos Editar Parte Uno de Dos: Calculando Aceleración Promedio Editar Comprender la aceleración. La aceleración describe la rapidez con que algo se está acelerando o disminuyendo. El concepto realmente es tan simple, aunque su libro de matemáticas podría describirlo como el cambio en la velocidad con el tiempo. 1 La aceleración también describe la dirección en que se mueve algo, que se puede incluir como descripción escrita o como parte de la matemática: Normalmente, si un objeto está acelerando a la derecha. arriba . O adelante. La gente lo escribe como un número positivo (). Si un objeto se acelera a la izquierda. abajo . O hacia atrás. Utilice un número negativo (-) para la aceleración en su lugar. ¿Puedes poner wikiHow en la lista blanca para tu bloqueador de anuncios? WikiHow depende del dinero del anuncio para ofrecerte nuestras guías gratuitas de cómo hacerlo. Aprender cómo . Escriba la definición como una fórmula. Como se mencionó anteriormente, la aceleración es el cambio de velocidad sobre el cambio en el tiempo. Hay dos maneras de escribir esto como una fórmula matemática: a av v / t (El símbolo o delta sólo significa cambio.) A (vf - vi) / (tf - ti) En esta ecuación, vf es la velocidad final, Y vi es la velocidad inicial o inicial Encuentra la velocidad inicial y final del objeto. Por ejemplo, si un automóvil va de estacionado en la acera a moverse a una velocidad de 500 metros / segundo a la derecha, la velocidad inicial es de 0 m / s, y la velocidad final es de 500 m / s derecha. A partir de ahora, utilice números positivos para describir el movimiento a la derecha, así que no tenemos que especificar la dirección cada vez. Si el coche comienza hacia adelante y termina hacia atrás, asegúrese de escribir la velocidad final como un número negativo. Observe el cambio en el tiempo. Por ejemplo, el coche puede tomar 10 segundos para alcanzar la velocidad final. A menos que el problema diga lo contrario, esto normalmente significa tf 10 segundos y t i 0 segundos. Asegúrese de que sus velocidades y tiempos estén escritos en unidades consistentes. Por ejemplo, si su velocidad está escrita en millas por hora, el tiempo debe escribirse también en horas. Utilice estos números para calcular la aceleración promedio. Ponga las velocidades y el tiempo en la fórmula para encontrar la aceleración promedio. En nuestro ejemplo: a (500 m / s - 0 m / s) / (10s - 0s) a av (500 m / s) / (10 s) a av 50 m / s / s Esto también se puede escribir como 50 m / s 2. Comprender el resultado. La aceleración media describe la rapidez con que la velocidad cambiada durante el tiempo examinaba, en promedio. En el ejemplo anterior, el coche se aceleraba hacia la derecha, y cada segundo aceleraba en un promedio de 50 m / s. Observe que los detalles del movimiento exacto pueden cambiar, siempre y cuando el coche termine con el mismo cambio total de velocidad y cambio en el tiempo: El coche podría comenzar a 0 m / sy acelerar a una velocidad constante durante 10 segundos, hasta Alcanza los 500 m / s. El coche podría comenzar a 0 m / s, acelerar rápidamente a 900 m / s, luego disminuir a 500 m / s por el 10 segundo. El coche podría comenzar a 0 m / s, permanecer quieto durante 9 segundos, luego saltar a 500 m / s muy rápidamente en el 10 segundo. Parte Dos de Dos: Entender Aceleración Positiva y Negativa Editar Saber qué representa la velocidad positiva y negativa. Aunque la velocidad siempre especifica una dirección, puede ser tedioso seguir escribiendo hacia arriba o hacia el norte o hacia la pared. En su lugar, la mayoría de los problemas de matemáticas asumirá que el objeto se está moviendo a lo largo de una línea recta. El movimiento en una dirección en esta línea se describe como una velocidad positiva (), y el movimiento en la otra dirección es la velocidad negativa (-). Por ejemplo, un tren azul se mueve hacia el este a 500 m / s. Un tren rojo se está moviendo al oeste igualmente rápido, pero como está en la dirección opuesta, viaja a -500 m / s en su lugar. Utilice la definición de aceleración para determinar o - signos. La aceleración es el cambio de velocidad en el tiempo. Si está confundido acerca de si escribir la aceleración como positiva o negativa, compruebe el cambio de velocidad y vea lo que sale: v final - v inicial o - Entienda la aceleración en cada dirección. Digamos que un tren azul y un tren rojo se alejan el uno del otro con una velocidad de 5 m / s. Podemos representarlas en una línea numérica, con el tren azul moviéndose a 5 m / s a ​​lo largo del lado positivo de la línea numérica, y el tren rojo moviéndose a -5 m / s a ​​lo largo del lado negativo. Si cada tren comienza a acelerar hasta que alcanza 2 m / s más rápido en la dirección en la que se mueve, ¿tiene cada tren una aceleración positiva o negativa? Vamos a comprobar: El tren azul se mueve más rápido a lo largo del lado positivo, S a 7 m / s. La velocidad final menos la velocidad inicial es 7 - 5 2. Como el cambio de velocidad es positivo, también lo es la aceleración. El tren rojo se mueve más rápido a lo largo del lado negativo, por lo que comienza a -5 m / s, pero termina hacia arriba -7 m / s. La velocidad final menos la velocidad inicial es -7 - (-5) -7 5 -2 m / s. Como el cambio de velocidad es negativo, también lo es la aceleración. Entender la desaceleración. Digamos que un avión comienza viajando a 500 millas por hora, pero luego se ralentiza a 400 millas por hora. Aunque su movimiento todavía en una dirección positiva o hacia adelante, la aceleración de los planos fue negativo, porque se mueve menos rápidamente hacia adelante que antes. Puede comprobar esto de la misma manera que los ejemplos anteriores: 400 - 500 -100, por lo que la aceleración es negativa. Mientras tanto, si un helicóptero se mueve -100 millas por hora y acelera a -50 millas por hora, ha experimentado una aceleración positiva. Esto se debe a que el cambio de velocidad fue en la dirección positiva: -50 - (-100) 50, aunque el cambio no fue suficiente para invertir la dirección de los helicópteros. Una persona cubre una distancia de 320 millas en un tiempo de viaje de 8 horas. ¿Cuál es la velocidad para este viaje? Ans0201 (32.0K) 2. Un coche viaja con una velocidad promedio de 55 millas / hora. ¿Cuál es esta velocidad en 3. La velocidad de un carro que se mueve en línea recta aumenta de 8 m / s a ​​22 m / s en 7 segundos. ¿Cuál es la aceleración media del coche durante este período? 4. A partir del reposo y moviéndose en línea recta, un corredor alcanza una velocidad de 7,0 m / s en un tiempo de 4,5 segundos. Determine la aceleración media del corredor. Ans0204 (41.0K) 5. La velocidad de un coche disminuye de 25 m / s a ​​12 m / s en un tiempo de 4.2 segundos. Cuál es la aceleración media del coche ans0205 (40.0K) 6. Un coche inicialmente en reposo acelera a la velocidad constante de 2.0 m / s 2 por un tiempo de 5.0 segundos. Determine: la velocidad del coche después de 5,0 segundos. La distancia recorrida por el automóvil durante este proceso. 7. La posición de un objeto con respecto al tiempo se midió y registró con los siguientes resultados: Supongamos que una pista larga y recta conecta los diferentes vestíbulos de un gran aeropuerto y que un tren está restringido para retroceder y retroceder. Adelante en esta pista. Este tren es un ejemplo de un objeto, que se limita a moverse a lo largo de una línea. Llamemos a la línea el eje x de nuestro sistema de coordenadas y elegimos un punto en la línea como nuestro origen. El vector de posición de objetos puede apuntar en i y en la dirección - i, y el objeto puede moverse en i y en la dirección - i. En el diagrama siguiente, en el momento mostrado, el vector de posición del objeto 1 apunta en la dirección x positiva y el vector de posición del objeto 2 apunta en la dirección x negativa. Los vectores de velocidad de ambos objetos apuntan en la dirección x positiva. Si un objeto se mueve en la dirección - i con velocidad instantánea v podemos escribir su vector de velocidad como v v (- i), con v la magnitud y (- i) la dirección del vector de velocidad. Sin embargo, es más común escribir v v x i - v i. En una dimensión, si la componente x de un vector es positiva, el vector está apuntando en la dirección x positiva, y si la componente x de un vector es negativa, el vector está apuntando en la dirección x negativa. En una dimensión, la velocidad media de un objeto en el intervalo de tiempo 8710t viene dada por y la velocidad instantánea es dada por Movimiento con velocidad uniforme Supongamos que un carro se mueve con velocidad constante de 2 m / s en la dirección x positiva Y que en t 0 pasa por el origen. Podemos representar esta moción de varias maneras. Podemos usar una fórmula y escribir. Decimos que la posición x aumenta linealmente con el tiempo t, x (2 m / s) t. Podemos construir la tabla a continuación. Los diagramas también pueden representar el movimiento. Un tipo de diagrama de movimiento es un diagrama de ticker-tape. Un quottickerquot fijo hace una marca a intervalos de tiempo regulares. Un objeto en movimiento arrastra una cinta más allá del ticker, y un rastro de marcas se deja en la cinta. Para un objeto que se mueve con una velocidad uniforme, las marcas están espaciadas uniformemente sobre la cinta. Un diagrama vectorial también puede describir el movimiento de nuestro carro. A intervalos de tiempo uniformemente espaciados representamos la magnitud relativa y dirección de una cantidad vectorial, tal como la velocidad. Para un objeto que se mueve con una velocidad uniforme, todos los vectores tienen la misma longitud y la misma dirección. También podemos representar el movimiento usando un gráfico de posición versus tiempo o un gráfico de velocidad en función del tiempo. A continuación se muestra una posición en función del tiempo para nuestro carrito. La velocidad instantánea v (t) 8710x / 8710t como 8710t llega a ser infinitesimalmente pequeña es igual a la pendiente del gráfico de posición versus tiempo en el instante t. Para el movimiento con velocidad uniforme en una dimensión, el gráfico de posición versus tiempo es una línea recta. La pendiente 8710x / 8710t de esta recta es igual a v x. El gráfico de velocidad en función del tiempo produce una línea recta con pendiente cero. A continuación se muestra un gráfico de velocidad en función del tiempo para nuestro carro. Problema: Un automovilista conduce al norte por 35 minutos a 85 km / h y luego se detiene durante 15 minutos. Luego continúa hacia el norte, viajando 130 km en 2 horas. (A) Cuál es su desplazamiento total (b) ¿Cuál es su velocidad media? Solución: (a) En los primeros 35 minutos el motorista viaja d 1 v 1 t 85 km / h 35 min 1 h 60 min 49.6 km . En las próximas 2 horas viaja 130 km. La distancia total recorrida es de 179,6 km. Su desplazamiento es de 179,6 km (norte). (B) Su velocidad media es v d / t. Viaja durante 170 minutos (incluyendo su parada). Por lo tanto, su velocidad media es v (179,6 km / (170 min)) (60 min / h) (norte) 63,4 km / h (norte). Problema: En t 1 s, una partícula que se mueve con velocidad constante se localiza en x -3 m, y en t 6 s la partícula se encuentra en x 5 m. (A) A partir de esta información, trace la posición como una función del tiempo. (B) Determine la velocidad de la partícula desde la pendiente de este gráfico. Solución: (a) Cuando la velocidad es constante, la velocidad instantánea es igual a la velocidad media. El gráfico de posición versus tiempo es una línea recta, y la pendiente de esta línea es igual a v x. (B) La velocidad media de la partícula es. Movimiento con velocidad no uniforme Cuando la velocidad de un objeto está cambiando, el objeto está acelerando. Para el movimiento en una dimensión, v v x i. Aceleración significa que v x está cambiando, es decir, que está aumentando o disminuyendo. En una dimensión, la aceleración media de un objeto en el intervalo de tiempo 8710t viene dada por y la aceleración instantánea viene dada por Consider un intervalo de tiempo 8710t 1 s. Considere los siguientes valores para v xi y v xf. A continuación se muestra un gráfico de velocidad en función del tiempo para el carro. La aceleración instantánea a (t) 8710v / 8710t como 8710t llega a ser infinitesimalmente pequeña es igual a la pendiente del gráfico de la velocidad en función del tiempo en el tiempo t Para el movimiento con aceleración constante en una dimensión el gráfico de velocidad en función del tiempo es una línea recta. La pendiente de esta recta produce una x. El gráfico de aceleración en función del tiempo produce una línea recta con pendiente cero. Ecuaciones cinemáticas para movimiento unidimensional con aceleración constante La aceleración media es igual a la aceleración instantánea. De La velocidad en función del tiempo gráfico es una línea recta. Por lo tanto, la velocidad media en un intervalo de tiempo 8710t es sólo la suma de las velocidades final y inicial divididas por 2, El desplazamiento es 8710x vx (avg) 8710t. Podemos reescribir esta expresión para obtener x f - x i (1/2) (v xf v xi) 8710t, o también podemos expresar la velocidad en función del desplazamiento. Solución de ecuaciones cinemáticas Se ejecuta en cualquier navegador compatible con HTML5 moderno en su computadora, tableta o teléfono inteligente. ¿Cómo se ve un gráfico de posición en función del tiempo para el movimiento en una dimensión con aceleración constante? Elija sus coordenadas de modo que x i t i 0. Entonces x v i t (1/2) en 2. Esta es la ecuación de una parábola. El gráfico de posición versus tiempo es una sección de una parábola. En el límite a 0 se convierte en una línea recta. Problema: Una partícula se mueve con velocidad v 0 60 i (m / s) en t 0. Entre t 0 y t 15 s la velocidad disminuye uniformemente a cero. ¿Cuál fue la aceleración durante este intervalo de tiempo de 15 s ¿Cuál es el significado del signo en su respuesta Solución: Dado que la velocidad disminuye uniformemente, la aceleración es constante. Por lo tanto, tenemos. El signo menos nos dice que el vector de aceleración está apuntando en la dirección x negativa. La velocidad y el vector de aceleración apuntan en direcciones opuestas. La partícula se está ralentizando. Problema: El gráfico de velocidad en función del tiempo a continuación representa el movimiento de un automóvil. Aproximadamente hasta dónde viajó el automóvil durante los primeros 5 segundos Solución: El gráfico de velocidad versus tiempo es una línea recta. Tenemos movimiento con aceleración constante. La pendiente del gráfico representa la aceleración. A (v f - v i) / (t f - t i) (-40 m / s) / (10 s) -4 m / s 2. Para movimiento con aceleración constante tenemos 8710x v xi 8710t (1/2) a x 8710t 2. Después de 5 s tenemos 8710x 40 m / s 5 s - (1/2) (4 m / s 2) (5 s) 2 150 m. Durante los primeros 5 segundos el coche viajó 150 m. La sangre se acelera desde el reposo a v 30,0 cm / s en una distancia de 1,80 cm por el ventrículo izquierdo del corazón. Suponga una aceleración constante. (A) Encuentre la aceleración a. (B) ¿Por cuánto tiempo se acelera la sangre? (C) ¿Es la respuesta razonable cuando se compara con el tiempo para un latido del corazón? Solución: (a) Dado: v i 0, v f 0,3 m / s, 8710 v 0,3 m / s. X $ _ {i} $, x $ _ {f} $ 0,018m, 8710x $ $ $ 0,018 m. Ecuación 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 o v x (avg) (v xf v xi) / 2 0,15 m / s. 8710x v x (promedio) 8710t, 8710t 8710x / v x (promedio) 0,018 m / (0,15 m / s) 0,12 s. (C) La figura de la derecha muestra una típica forma de onda del electrocardiograma. 0.12 s parece un tiempo de aceleración razonable. Ejercicio (Puede obtener hasta 5 puntos de crédito extra completando este ejercicio.) Módulo 4 - Representación gráfica del movimiento y la aceleración frente a la desaceleración Metas de aprendizaje Después de trabajar a través de este módulo, debería ser capaz de: Reconocer o construir un gráfico de velocidad versus tiempo Ilustrando el movimiento 1-D con aceleración constante. Reconocer o construir un gráfico de posición versus tiempo que ilustra el movimiento 1-D con aceleración constante. Dado un gráfico de velocidad en función del tiempo que ilustra el movimiento 1-D con aceleración constante, determine la aceleración. Dado un gráfico de posición versus tiempo que ilustra el movimiento 1-D con aceleración constante, determine el signo de la aceleración. Defina la desaceleración. Describir las condiciones de velocidad y aceleración que dan lugar a la desaceleración. Dado un gráfico de la posición contra el tiempo que ilustra el movimiento 1-D con la aceleración constante, encuentre cualesquiera intervalos de tiempo sobre los cuales el objeto esté desacelerando. Representación gráfica de la aceleración Una manera de representar gráficamente un sistema descrito por el movimiento unidimensional con modelo de aceleración constante es dibujar un gráfico de velocidad en función del tiempo para ese sistema. De acuerdo con la definición, está claro que la aceleración es igual a la pendiente del gráfico de velocidad en función del tiempo. Por lo tanto, si la aceleración es constante, el gráfico de velocidad versus tiempo será necesariamente lineal (el único tipo de gráfico con una pendiente constante). Otra forma de representar gráficamente el Modelo es observar que la ecuación implica que un sistema moviéndose con aceleración constante será descrito por una posición parabólica en función del gráfico del tiempo (la posición es una función cuadrática del tiempo). Gráficos de Posición vs. Tiempo y Aceleración La concavidad (o equivalentemente, la segunda derivada) de un gráfico de posición versus tiempo se puede usar para determinar el signo de la aceleración. Un gráfico de posición cóncava versus tiempo tiene una aceleración positiva. La razón se puede ver considerando el caso de un sistema con aceleración positiva constante. El gráfico de posición versus tiempo para tal sistema será una parábola de apertura ascendente como la que se muestra a continuación. El vértice de esta parábola es un punto donde la pendiente del gráfico va a cero. Un punto de pendiente cero en una gráfica de posición frente a tiempo implica que la velocidad va a cero en ese momento. Así, el sistema está momentáneamente en reposo en el momento correspondiente al vértice de la parábola. En todas partes a la derecha del vértice en el gráfico, la pendiente de la parábola es positiva y creciente. Por lo tanto, la velocidad está aumentando en la dirección positiva, lo que implica una aceleración positiva. En todas partes a la izquierda del vértice, la velocidad es negativa y se aproxima a cero (se hace más pequeña en magnitud). Esta disminución de una velocidad negativa también corresponde a la aceleración positiva. El caso de una curva cóncava en función del gráfico de tiempo es análogo. La posición en función del tiempo para un sistema que experimenta una aceleración negativa constante se muestra a continuación. De nuevo, el vértice es un punto con velocidad cero. Esta vez, sin embargo, los puntos a la derecha del vértice tienen una pendiente negativa que está creciendo más empinada con el paso del tiempo, y los puntos a la izquierda del vértice tienen inclinación positiva que está disminuyendo. Cada uno de estos casos corresponde a una aceleración negativa. Aceleración vs. Desaceleración Es importante discutir un problema con el vocabulario especializado de la física. Hasta ahora, hemos introducido tres aspectos diferentes del movimiento. Cada uno puede ser discutido en términos de un concepto vectorial (magnitud y dirección) o en términos de un concepto escalar (sólo magnitud). Por ejemplo, discutimos el desplazamiento, un vector y la distancia, un escalar. Para el movimiento en una dirección, la distancia es la magnitud del desplazamiento. Discutimos la velocidad, un vector y la velocidad, un escalar. Si estamos considerando la velocidad instantánea, entonces la velocidad es la magnitud de la velocidad. Nuestra última cantidad, la aceleración, también puede ser discutido en términos de una aceleración vectorial o simplemente la magnitud, pero para la aceleración no tenemos un término especial para la magnitud. El vector se llama aceleración y la magnitud es la magnitud de la aceleración. Esto puede resultar en confusión. Este problema se ve exacerbado por el hecho de que en el lenguaje cotidiano, usamos a menudo los términos distancia, velocidad y aceleración. Las definiciones cotidianas de distancia y velocidad son básicamente equivalentes a sus definiciones físicas, ya que rara vez consideramos la dirección del viaje en el habla cotidiana y estas cantidades son escalares en la física (sin dirección). Por desgracia, en la física, usualmente usamos el término aceleración para referirnos a un vector, mientras que en el habla cotidiana denota una magnitud. Las dificultades no terminan ahí. El uso cotidiano hace una concesión a la naturaleza vectorial del movimiento. Cuando hablamos de aceleración en el habla cotidiana, solemos especificar si el objeto está acelerando (acelerando) o desacelerando (disminuyendo la velocidad). Ambos términos implican un cambio en la velocidad, y por lo tanto en la física podemos llamar a cualquiera de los casos acelerando. En física, la diferencia entre acelerar y desacelerar está determinada por las direcciones relativas de la velocidad y la aceleración.