これはよくある誤解のシリーズの一部です。
これは本当ですか、それともうそですか？
加速度は速度の変化率です。
なぜそれが正しいと言う人がいるかというと、車で加速することを考えてみてください。アクセルを踏むと速度が上がり、ブレーキを踏むと速度が下がります。 加速は一般に速度の変化と関連している。
Why some people say it’s false: 物理学では、方向が重要です。 速度が一定であっても、運動の方向が変われば、これも加速度とみなされる可能性があります。
The statement is false \color{#D61F06}{textbf{false}}false.
説明：
Acceleration is defined as the rate of change of velocity. 速度はベクトルであり、これは大きさ（数値）と方向を含んでいることを意味します。 したがって、速度は、速度を変えるか、運動の方向を変えるか（またはその両方）のどちらかで変えることができます。 したがって、速度は一定でも、方向が変わっているために速度が変わっているということもあり得る。 この場合、加速度はゼロでなく、速度の変化率に等しくなる。
速度の変化率は速度の変化率の大きさに等しいというのは一般に誤解されている。 しかし、これはすべての場合において正しいわけではない。 一様な円運動を考えてみよう：一様な円運動の場合、粒子は一様な速度で円軌道を移動する。 速度は一定であるが、運動方向は絶えず変化している。 運動方向の変化により、加速度はゼロではありません。 この加速度は円の中心に向かっており、求心加速度として知られている。
一般に、加速度は2つの成分に分解することができる。 1つは速度に平行な成分で、接線加速度として知られている。 この成分は粒子の速度を変化させ、速度の変化率に等しい。 もう1つの加速度成分は、速度に垂直な成分で、法線加速度として知られています。 この成分は、速度の方向を変える役割を果たします。
速度は変位の変化率であるのに対し、速度は距離の変化率です。 言い換えると、速度はある物体が最終位置から初期位置まで移動した最短距離の変化率であり、速度はある物体が移動した経路の全長の変化率です。
Query: 一定の速度でジグザグに移動する粒子の加速度はどのように考えればよいでしょうか。
回答 粒子は方向を変えているので、粒子の加速度はゼロでないはずです。 ただし、速度は一定なので加速度の接線成分は0になります。質問です。 速度と方向の両方が変化する場合、加速度がゼロになることは可能ですか？
回答 いいえ、速度が変化すれば、接線加速度はゼロではありません。 進行方向が変化するならば、法線加速度はゼロでない。 これら2つの加速度は互いに垂直であるため、その結果がゼロになることはありません。
粒子が円軌道上を一定の非零速度で移動しています。 次の選択肢のうち、正しいものはどれか。
(a) 粒子の加速度は0である。
(b) 速度の変化率は速度の変化率の大きさに等しい。
(c) 瞬時速度は瞬時速度の大きさに等しい。
(d) 速度と加速度の角度は90∘90^circ 90∘でなければならない。
See Also
- List of Common Miscceptions
- 円運動力学
速度・加速度-問題解決-中