Vi forklarer, hvad acceleration er, og de formler, der bruges til at beregne det. Også dens forskel med hastighed og eksempler.
Hvad er acceleration?
Et objekts acceleration er en størrelse, der angiver, hvordan objektets hastighed ændres i en enhed af vejr. Da hastighed er en vektorstørrelse (det vil sige, den har en adresse), acceleration er også. Det er normalt repræsenteret ved tegnet til og dens måleenhed i Internationalt system er m/s2 (meter pranden firkantet).
Oprindelsen til acceleration som begreb kommer fra studier af mekanik af Isaac Newton (grundlægger af klassisk mekanik), hvor han sikrer, at et objekt bevarer sinbevægelse retlinet og ensartet (MRU), medmindre den påvirkes af kræfter, der fører til acceleration.
Disse kræfter kan producere accelerationer, der får objekter til at fremskynde eller bremse. Det er vigtigt at bemærke, at når man arbejder med vektorer, er det vigtigt at definere retninger. Hvis vi for eksempel definerer øst som den positive bevægelsesretning, så indebærer en positiv acceleration altid en stigning i hastigheden. En negativ acceleration kan dog indikere et fald i hastigheden i østlig retning eller en stigning i hastigheden i vestlig retning.
Hvis et objekt oplever ændringer i sin acceleration i et bestemt tidsrum, så kan det, der defineres som "gennemsnitsacceleration", beregnes, hvilket er gennemsnittet af de accelerationer, det gennemgår i det tidsinterval.
Accelerationsformel
Det mekanik klassisk forstår acceleration som en variation af et legemes hastighed i tid. Matematisk skrives dette som: a = dv / dt, hvortil er acceleration,dv forskellen i hastigheder ogdt det tidspunkt, hvor accelerationen sker.
Mere præcist, dv Y dt er defineret som følger:
- dv = vf - vi, hvor vf er sluthastigheden og vi er mobilens begyndelseshastighed. Denne forskel angiver retningen af accelerationen.
- dt = tf - ti, hvor tf er den sidste tid og ti den indledende tid for bevægelsen. Medmindre andet er angivet, regnes starttiden normalt som 0 sekunder.
På den anden side er der et proportionalt forhold mellem kraften (F), der anvendes på et objekt af masse (m), og acceleration (til), som du erhverver. Formlen, der beskriver dette forhold er Newtons anden lov:
- F = m.a, hvoraf det følger, at a = F / m
Hastighed og acceleration
Hastighed og acceleration er to forskellige begreber. Hastighed angiver mængden af afstand, som et legeme tilbagelægger i en tidsenhed (det er derfor, det f.eks. har enheder af m/s), mens acceleration er variationen af nævnte hastighed i en tidsenhed (og det er derfor, det har for eksempel enheder på m/s2).
Eksempler på acceleration
- En billardkugle accelererer, når den bliver ramt med køen. Ved at kende kraften fra køen og boldens masse, kan vi opnå dens acceleration.
- Hvis vi kender et togs hastighed lige før det begynder at bremse og den tid det tager at nå nul hastighed, så kan vi beregne dets deklination (negativ acceleration).
- En genstand kastes fra en balkon (så dens begyndelseshastighed er nul) og på grund af kraften fra tyngdekraft, vil den falde med en hastighed, der vil stige, indtil den er maksimal på gulvet. Hvis vi kender denne endelige hastighed og den tid, det tager at falde, kan vi opnå accelerationen (som vil være tyngdekraftens).