Wyjaśniamy, czym jest przyspieszenie i jak je obliczamy. Również jego różnica z szybkością i przykładami.
Co to jest przyspieszenie?
Przyspieszenie obiektu to wielkość, która wskazuje, jak zmienia się prędkość obiektu w jednostce pogoda. Ponieważ prędkość jest wielkością wektorową (to znaczy ma a adres), przyspieszenie też jest. Zwykle jest reprezentowany przez znak do i jego jednostka miary w System międzynarodowy to m / s2 (metry nadruga do kwadratu).
Przyspieszenie jako pojęcie wywodzi się z badań mechaniki Isaaca Newtona (twórcy mechaniki klasycznej), w których zapewnia on, że obiekt zachowa swojeruch prostoliniowy i jednostajny (MRU), chyba że działają na niego siły prowadzące do przyspieszenia.
Siły te mogą powodować przyspieszenia, które powodują przyspieszenie lub spowolnienie obiektów. Należy pamiętać, że podczas pracy z wektorami niezbędne jest zdefiniowanie kierunków. Jeśli na przykład zdefiniujemy kierunek wschodni jako dodatni kierunek ruchu, to dodatnie przyspieszenie zawsze oznacza wzrost prędkości. Ujemne przyspieszenie może jednak wskazywać na spadek prędkości w kierunku wschodnim lub wzrost prędkości w kierunku zachodnim.
Jeśli obiekt doświadcza zmian w swoim przyspieszeniu w pewnym okresie czasu, to można obliczyć to, co określa się jako „średnie przyspieszenie”, które jest średnią przyspieszeń, którym podlega w tym przedziale czasu.
Formuła przyspieszenia
ten mechanika Klasyczny rozumie przyspieszenie jako zmianę prędkości ciała w czasie. Matematycznie zapisujemy to jako: a = dv / dt, gdziedo jest przyspieszenie,dv różnica prędkości idt czas, w którym następuje przyspieszenie.
Dokładniej, dv Y dt są zdefiniowane w następujący sposób:
- dv = vf - vi, gdzie vf to prędkość końcowa, a vi to prędkość początkowa pojazdu. Ta różnica wskazuje kierunek przyspieszenia.
- dt = tf - ti, gdzie tf to czas końcowy, a ti czas początkowy ruchu. O ile nie zaznaczono inaczej, czas rozpoczęcia jest zwykle przyjmowany jako 0 sekund.
Z drugiej strony istnieje proporcjonalna zależność między siłą (F), który jest stosowany do obiektu masa (m) i przyspieszenie (do), które nabywasz. Formuła opisująca tę zależność to drugie prawo Newtona:
- F = m.a z czego wynika, że a = F / m
Prędkość i przyspieszenie
Prędkość i przyspieszenie to dwie różne koncepcje. Prędkość oznacza odległość, jaką ciało pokonuje w jednostce czasu (dlatego ma na przykład jednostki m/s), podczas gdy przyspieszenie jest zmianą tej prędkości w jednostce czasu (i dlatego ma na przykład jednostki m / s2.
Przykłady przyspieszenia
- Kula bilardowa przyspiesza po uderzeniu kijem. Znając siłę kija i masę piłki, możemy obliczyć jej przyspieszenie.
- Jeśli znamy prędkość pociągu tuż przed rozpoczęciem hamowania oraz czas potrzebny do osiągnięcia prędkości zerowej, możemy obliczyć jego deklinację (ujemne przyspieszenie).
- Obiekt jest wyrzucany z balkonu (a więc jego prędkość początkowa wynosi zero) i dzięki sile powaga, będzie opadać z prędkością, która będzie rosła, aż osiągnie maksymalną wartość na podłodze. Jeśli znamy tę końcową prędkość i czas potrzebny do upadku, możemy uzyskać przyspieszenie (które będzie grawitacyjne).