Spieghiamo cos’è l’accelerazione e le formule usate per calcolarla. Inoltre, la sua differenza con la velocità ed esempi.
Cos’è l’accelerazione?
L’accelerazione di un oggetto è una quantità che indica come la velocità dell’oggetto cambia in un’unità di tempo. Poiché la velocità è una grandezza vettoriale (cioè ha una direzione), anche l’accelerazione è una grandezza vettoriale. Di solito è rappresentata dal segno a e la sua unità di misura nel Sistema Internazionale è m/s2 (metri al secondo quadrato).
L’origine del concetto di accelerazione deriva dagli studi di meccanica di Isaac Newton (fondatore della meccanica classica), in cui si sostiene che un oggetto manterrà il suo moto rettilineo uniforme (MRU) a meno che non sia agito da forze che portano all’accelerazione.
Queste forze possono produrre accelerazioni che fanno aumentare o diminuire le velocità degli oggetti. È importante notare che quando si lavora con i vettori, è essenziale definire le direzioni. Se, per esempio, definiamo l’est come la direzione positiva del moto, allora un’accelerazione positiva implica sempre un aumento della velocità. Tuttavia, un’accelerazione negativa può indicare una diminuzione della velocità in direzione est, o un aumento della velocità in direzione ovest.
Se un oggetto sperimenta cambiamenti nella sua accelerazione in un certo periodo di tempo, allora si può calcolare quella che viene definita “accelerazione media”, che è la media delle accelerazioni che subisce in quell’intervallo di tempo.
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Formula per l’accelerazione
La meccanica classica intende l’accelerazione come una variazione della velocità di un corpo nel tempo. Matematicamente questo è scritto come: a = dv / dt, dove a è l’accelerazione, dv la differenza di velocità e dt il tempo in cui l’accelerazione si verifica.
Più precisamente, dv e dt sono definiti come segue:
- dv = vf – vi, dove vf è la velocità finale e vi, la velocità iniziale del mobile. Questa differenza indica la direzione dell’accelerazione.
- dt = tf – ti, dove tf è il tempo finale e ti il tempo iniziale del moto. Salvo disposizioni contrarie, il tempo iniziale è di solito preso come 0 secondi.
D’altra parte, esiste una relazione di proporzionalità tra la forza (F) applicata a un oggetto di massa (m), e l’accelerazione (a) che acquisisce. La formula che descrive questa relazione è la seconda legge di Newton:
- F = m.a da cui segue che a = F / m
Velocità e accelerazione
Velocità e accelerazione sono due concetti diversi. La velocità indica la quantità di distanza percorsa da un corpo nell’unità di tempo (ecco perché ha le unità di m/s, per esempio), mentre l’accelerazione è la variazione di quella velocità nell’unità di tempo (ecco perché ha le unità di m/s2, per esempio).
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Esempi di accelerazione
- Una palla da biliardo accelera quando viene colpita con una stecca. Conoscendo la forza fornita dalla stecca e la massa della palla, possiamo ottenere la sua accelerazione.
- Se conosciamo la velocità di un treno appena prima che inizi a frenare e il tempo che impiega per raggiungere la velocità zero, allora possiamo calcolare la sua decelerazione (accelerazione negativa).
- Un oggetto viene gettato da un balcone (quindi la sua velocità iniziale è zero) e a causa della forza di gravità, cadrà con una velocità crescente fino a raggiungere un massimo a terra. Se questa velocità finale e il tempo di caduta sono noti, possiamo ottenere l’accelerazione (che sarà quella di gravità).
Ultima modifica: 16 luglio 2020. Come citare: “Accelerazione”. Autore: María Estela Raffino. Da: Argentina. A: Concepto.de. Disponibile presso: https://concepto.de/aceleracion/. Accesso: 25 marzo 2021.