Magyarázzuk, mi a gyorsulás és a kiszámításához használt képleteket. Továbbá a sebességtől való eltérése és példák.
Mi a gyorsulás?
A tárgy gyorsulása egy olyan mennyiség, amely azt mutatja, hogyan változik a tárgy sebessége egy időegység alatt. Mivel a sebesség vektoros mennyiség (azaz iránya van), a gyorsulás is vektoros mennyiség. Általában a jellel jelölik, és a nemzetközi rendszerben a m/s2 (méter per másodperc négyzetméter) a mértékegysége.
A gyorsulás mint fogalom eredete Isaac Newton (a klasszikus mechanika megalapítója) mechanikai tanulmányaiból származik, amelyekben azt állítja, hogy egy tárgy megtartja egyenletes egyenes vonalú mozgását (MRU), hacsak nem hatnak rá gyorsuláshoz vezető erők.
Ezek az erők olyan gyorsulásokat hozhatnak létre, amelyek hatására a tárgyak sebessége nő vagy csökken. Fontos megjegyezni, hogy amikor vektorokkal dolgozunk, elengedhetetlen az irányok meghatározása. Ha például keletet a mozgás pozitív irányaként határozzuk meg, akkor a pozitív gyorsulás mindig a sebesség növekedését jelenti. A negatív gyorsulás azonban a keleti irányú sebességcsökkenést, vagy a nyugati irányú sebességnövekedést jelezheti.
Ha egy tárgy egy bizonyos időintervallumon belül változik a gyorsulása, akkor kiszámítható az úgynevezett “átlagos gyorsulás”, amely az adott időintervallumban bekövetkező gyorsulások átlaga.
Vö. még: Kinematika
A gyorsulás képlete
A klasszikus mechanika a gyorsulást egy test sebességének időbeli változásaként értelmezi. Matematikailag ez a következőképpen írható fel: a = dv / dt, ahol a a gyorsulás, dv a sebességek különbsége és dt az az idő, amikor a gyorsulás bekövetkezik.
Pontosabban, dv és dt a következőképpen definiálható:
- dv = vf – vi, ahol vf a végsebesség és vi a mozgó kezdeti sebessége. Ez a különbség jelzi a gyorsulás irányát.
- dt = tf – ti, ahol tf a végső idő, ti pedig a mozgás kezdeti ideje. Eltérő rendelkezés hiányában a kezdeti időt általában 0 másodpercnek veszik.
Másrészt, arányossági viszony áll fenn egy tömegű (m) tárgyra kifejtett erő (F) és az általa elért gyorsulás (a) között. Az ezt az összefüggést leíró képlet Newton második törvénye:
- F = m.a, amelyből következik, hogy a = F / m
Gyorsulás és gyorsulás
A sebesség és a gyorsulás két különböző fogalom. A sebesség azt a távolságot jelzi, amelyet egy test egy időegység alatt megtesz (ezért van például a m/s egység), míg a gyorsulás ennek a sebességnek az időegységben való változása (ezért van például a m/s2 egység).
Hasznos lehet: A fény sebessége
Példák a gyorsulásra
- A biliárdgolyó gyorsul, amikor egy dákóval eltalálják. Ha ismerjük a dákó által kifejtett erőt és a labda tömegét, akkor megkapjuk a gyorsulását.
- Ha ismerjük a vonat sebességét közvetlenül a fékezés megkezdése előtt, és azt az időt, amíg eléri a nulla sebességet, akkor kiszámíthatjuk a lassulását (negatív gyorsulását).
- Egy tárgyat ledobunk egy erkélyről (ekkor a kezdeti sebessége nulla), és a gravitációs erő hatására növekvő sebességgel esik, amíg el nem éri a földet. Ha ez a végsebesség és a zuhanáshoz szükséges idő ismert, akkor megkaphatjuk a gyorsulást (ami a gravitációé lesz).
Utolsó szerkesztés: 2020. július 16. Hogyan kell idézni: “Gyorsulás”. Szerző: María Estela Raffino. Argentínából. To: Concepto.de. Elérhető a következő címen: https://concepto.de/aceleracion/. Hozzáférés: 2021. március 25.