Die Verzögerung bezieht sich eigentlich auf die Beschleunigung in umgekehrter Weise. Wir wissen, dass Beschleunigung die Rate bedeutet, mit der ein Objekt beschleunigt wird, das heißt, Verzögerung bedeutet die Rate, mit der ein Objekt langsamer wird. Wenn wir zum Beispiel beim Autofahren die Bremse benutzen, nutzen wir die Vorteile der Verzögerung, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu reduzieren. In diesem Artikel wird ein Schüler über die Verzögerung, ihre Bedeutung und auch die Verzögerungsformel mit Beispielen lernen. Lernen wir das Konzept!
Verzögerungsformel
Konzept der Verzögerung
Immer wenn wir uns in einem Fahrzeug befinden und das Gefühl haben, dass wir uns relativ zum Fahrzeug vorwärts bewegen, dann verlangsamen wir. Dabei ist die Verzögerung ein Spezialfall der Beschleunigung, wobei sie nur für Objekte gilt, die sich verlangsamen. Sie ist also die Geschwindigkeit, mit der ein Objekt langsamer wird.
Die Beschleunigung ist ein Vektor, weil sie als Betrag mit einer Richtung angegeben werden muss. Bei einer eindimensionalen Bewegung werden negative und positive Vorzeichen verwendet, um die Richtung anzugeben. Wenn also die Vorzeichen negativ sind, wird das Objekt abgebremst.
Die Abbremsung ist das Gegenteil der Beschleunigung. Die Verzögerung wird berechnet, indem man die Endgeschwindigkeit minus die Anfangsgeschwindigkeit durch die Zeit, die für diesen Geschwindigkeitsabfall benötigt wird, dividiert. Die Formel für die Beschleunigung kann hier mit einem negativen Vorzeichen verwendet werden, um den Wert der Verzögerung zu ermitteln.
Die Formel für die Verzögerung
Sie wird wie folgt berechnet:
Beschleunigung = \( \frac {Endgeschwindigkeit – Anfangsgeschwindigkeit}{Zeitdauer} \)
Sie wird mit -a bezeichnet, wobei a die Beschleunigung ist.
Wenn die Anfangsgeschwindigkeit, die Endgeschwindigkeit und die benötigte Zeit gegeben sind, dann ist die Verzögerungsformel gegeben durch,
a = \(\frac{v-u}{t} \)
Wenn wir die Anfangsgeschwindigkeit, die Endgeschwindigkeit und die zurückgelegte Strecke haben, dann können wir die Verzögerung wie folgt berechnen:
a = \( \frac {v^2 – u^2} {2s} \)
Wobei,
| -a | Verzögerung |
| u | Anfangs geschwindigkeit |
| v | Endgeschwindigkeit |
| s | Entfernung |
| t | Zeit |
Um die Verzögerung des Körpers in der Bewegung zu berechnen, verwenden wir die Verzögerungsformel. Sie wird ausgedrückt in Meter pro Sekunde im Quadrat oder \(ms^{-2}.\)
Gelöste Beispiele zur Verzögerungsformel
Q.1: Ein Fahrzeug bewegt sich mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit von 54 km/h. Es wird nach einer zurückgelegten Strecke von 5 m zur Ruhe gebracht. Berechnen Sie die Verzögerung, die durch Bremsen erzeugt wird?
Lösung:
Wie hier angegeben,
Anfangsgeschwindigkeit, u = 54 kmph,
Endgeschwindigkeit, v = 0,
zurückgelegte Strecke, s = 5 m
Damit können wir die zweite Formel anwenden,
a = \(\frac {v^2 – u^2} {2s} \)
a = \(\frac {0^2 – 54^2} {2 \mal 5}\)
So,
a = – 291.6 \(ms^{-2}.\)
Daher ist der Wert der Verzögerung – 291,6 \(ms^{-2}.\)
Q.2: Sie und ein Freund fahren mit 150 km/h auf der Autobahnstraße. Als Sie einen Polizeiwagen vor sich sehen, bremsen Sie auf 120 km/h ab, was die Zeit von 2 Sekunden benötigt. Wie groß war die Verzögerung in km/sec²?
Lösung:
Wie hier angegeben,
die Anfangsgeschwindigkeit, u = 150 km/h
d.h. u = \( 150 \mal \frac{1}{3600} Std./Sek. \)
u = 0,042 km pro sec.
Die Endgeschwindigkeit, v = 120 kmph
d.h. v = 120 \( \mal \frac{1}{3600} Std. pro Sek.\)
v = 0.033 km pro sec.
Die Zeit, t = 2 sec.
Nun ,
a = \( \frac{v-u}{t} \)