Vysvětlíme si, co je to zrychlení a jaké vzorce se používají k jeho výpočtu. Také jeho rozdíl oproti rychlosti a příklady.
Co je to zrychlení?
Zrychlení objektu je veličina, která udává, jak se změní rychlost objektu za jednotku času. Protože rychlost je vektorová veličina (tj. má směr), je i zrychlení vektorová veličina. Obvykle se označuje znaménkem a a její měrnou jednotkou v mezinárodní soustavě je m/s2 (metr za sekundu na druhou).
Původ zrychlení jako pojmu pochází ze studií mechaniky Isaaca Newtona (zakladatele klasické mechaniky), v nichž se tvrdí, že objekt si zachová svůj rovnoměrný přímočarý pohyb (MRU), pokud na něj nepůsobí síly, které vedou ke zrychlení.
Tyto síly mohou vyvolat zrychlení, které způsobí, že objekty zvýší svou rychlost nebo sníží svou rychlost. Je důležité si uvědomit, že při práci s vektory je nutné definovat směry. Pokud například definujeme východ jako kladný směr pohybu, pak kladné zrychlení vždy znamená zvýšení rychlosti. Záporné zrychlení však může znamenat snížení rychlosti ve východním směru nebo zvýšení rychlosti v západním směru.
Pokud se zrychlení objektu za určitý časový úsek mění, lze vypočítat tzv. průměrné zrychlení, které je průměrem zrychlení, jimiž objekt v tomto časovém úseku prošel.
Viz také: Kinematika
Formula pro zrychlení
Klasická mechanika chápe zrychlení jako změnu rychlosti tělesa v čase. Matematicky se to zapisuje jako: a = dv / dt, kde a je zrychlení, dv je rozdíl rychlostí a dt je čas, ve kterém dojde ke zrychlení.
Přesněji jsou dv a dt definovány takto:
- dv = vf – vi, kde vf je konečná rychlost a vi je počáteční rychlost pohybu. Tento rozdíl udává směr zrychlení.
- dt = tf – ti, kde tf je konečný čas a ti počáteční čas pohybu. Není-li stanoveno jinak, počáteční čas se obvykle považuje za 0 sekund.
Na druhé straně existuje vztah úměrnosti mezi silou (F) působící na předmět o hmotnosti (m) a zrychlením (a), které nabývá. Vzorec, který popisuje tento vztah, je druhý Newtonův zákon:
- F = m.a, z něhož vyplývá, že a = F / m
Rychlost a zrychlení
Rychlost a zrychlení jsou dva různé pojmy. Rychlost udává vzdálenost, kterou těleso urazí za jednotku času (proto má například jednotky m/s), zatímco zrychlení je změna této rychlosti za jednotku času (proto má například jednotky m/s2).
Může se vám hodit: Rychlost světla
Příklady zrychlení
- Kulečníková koule se při úderu tágem zrychlí. Známe-li sílu, kterou působí tágo, a hmotnost koule, můžeme získat její zrychlení.
- Známe-li rychlost vlaku těsně předtím, než začne brzdit, a dobu, za kterou dosáhne nulové rychlosti, můžeme vypočítat jeho zpomalení (záporné zrychlení).
- Předmět je vyhozen z balkonu (pak je jeho počáteční rychlost nulová) a vlivem gravitační síly bude padat rostoucí rychlostí, až dosáhne maxima na zemi. Známe-li tuto konečnou rychlost a dobu pádu, můžeme získat zrychlení (které bude gravitační).
Naposledy upraveno: 16. července 2020. Jak citovat: „Akcelerace“. Autor: María Estela Raffino. Z: Argentina. Komu: Concepto.de. K dispozici na adrese: https://concepto.de/aceleracion/. Přístup: 25. března 2021.