Dette er en del af en serie om almindelige misforståelser.
Er dette sandt eller falsk?
Acceleration er hastighedsændringen.
Hvorfor nogle mennesker siger, at det er sandt: Tænk på at accelerere i en bil: Når du træder på speederen, sætter du farten op, og når du træder på bremsen, sætter du farten ned. Acceleration er generelt forbundet med en ændring i hastighed.
Hvorfor nogle mennesker siger, at det er forkert: I fysik er retningen vigtig. Hvis bevægelsesretningen ændres, kan det også betragtes som acceleration, selv om hastigheden forbliver konstant.
Sætningen er falsk \color{#D61F06}{\textbf{false}}}falsk.
Forklaring:
Acceleration er defineret som hastighedsændringens hastighed. Hastighed er en vektor, hvilket betyder, at den indeholder en størrelsesorden (en numerisk værdi) og en retning. Så hastigheden kan ændres enten ved at ændre hastigheden eller ved at ændre bevægelsesretningen (eller begge dele). Derfor kan det være muligt, at hastigheden er konstant, men at hastigheden ændrer sig, fordi retningen ændrer sig. I dette tilfælde vil accelerationen være ikke-nul og lig med hastighedsændringshastigheden.
Det er en generel misforståelse, at hastighedsændringshastighedens størrelse er lig med størrelsen af hastighedsændringshastighedens størrelse. Dette er imidlertid ikke sandt i alle tilfælde. Overvej ensartet cirkulær bevægelse: I tilfælde af en ensartet cirkulær bevægelse bevæger partiklen sig på en cirkulær bane med ensartet hastighed. Hastigheden forbliver konstant, men bevægelsesretningen ændrer sig løbende. På grund af ændringen i bevægelsesretningen er accelerationen ikke nul. Denne acceleration er i retning af cirklens centrum og kaldes centripetal acceleration.
Generelt kan acceleration opløses i to komponenter. Den ene komponent, som er parallel med hastigheden, kaldes tangentialacceleration. Denne komponent ændrer partiklens hastighed og er lig med hastighedsændringshastigheden. Den anden accelerationskomponent, som er vinkelret på hastigheden, er kendt som normal acceleration. Denne komponent er ansvarlig for at ændre hastighedens retning.
Hastighed er hastighedsændringshastigheden for forskydning, mens hastighed er hastighedsændringshastigheden for afstand. Med andre ord er hastigheden ændringshastigheden af den korteste afstand, som et legeme bevæger sig fra slutpositionen til udgangspositionen, mens hastigheden er ændringshastigheden af den samlede længde af den bane, som et bestemt legeme tilbagelægger.
Forespørgsel: Hvad kan man sige om accelerationen af en partikel, der bevæger sig i en zig-zag bane med konstant hastighed?
Svar: Partiklens acceleration skal være ikke-nul, da partiklen ændrer retning. Den tangentielle komponent af accelerationen er imidlertid nul, da hastigheden forbliver konstant.Spørgsmål: Hvis både hastigheden og retningen ændrer sig, er det så muligt at have en acceleration på nul?
Svar: Nej. Hvis hastigheden ændrer sig, så er den tangentielle acceleration ikke nul. Hvis bevægelsesretningen ændrer sig, er den normale acceleration ikke-nul. Resultatet af disse to accelerationer kan aldrig være nul, da de står vinkelret på hinanden.
En partikel bevæger sig på en cirkelformet bane med en konstant hastighed, der ikke er nul. Hvilken af følgende muligheder er korrekt?
(a) Partiklens acceleration er nul.
(b) Hastighedsændringshastigheden er lig med størrelsen af hastighedsændringshastighedens størrelse.
(c) Den øjeblikkelige hastighed er lig med størrelsen af den øjeblikkelige hastighed.
(d) Vinklen mellem hastighed og acceleration skal være 90∘90^\cirk 90∘.
See Also
- List of Common Misconceptions
- Circular Motion Dynamics
- Velocity and Acceleration – Problem Solving – Medium