We leggen uit wat versnelling is en welke formules gebruikt worden om het te berekenen. Ook het verschil met snelheid en voorbeelden.
Wat is acceleratie?
De acceleratie van een voorwerp is een grootheid die aangeeft hoe de snelheid van het voorwerp verandert in een tijdseenheid. Aangezien snelheid een vectorgrootheid is (d.w.z. dat zij een richting heeft), is versnelling ook een vectorgrootheid. Het wordt gewoonlijk weergegeven door het teken a en de meeteenheid in het Internationaal Stelsel is m/s2 (meter per seconde in het kwadraat).
De oorsprong van versnelling als begrip komt uit de mechanica-studies van Isaac Newton (grondlegger van de klassieke mechanica), waarin wordt beweerd dat een voorwerp zijn uniforme rechtlijnige beweging (MRU) behoudt tenzij het wordt beïnvloed door krachten die tot versnelling leiden.
Deze krachten kunnen versnellingen teweegbrengen waardoor voorwerpen hun snelheid vergroten of juist verkleinen. Het is belangrijk op te merken dat wanneer men met vectoren werkt, het essentieel is richtingen te definiëren. Indien wij bijvoorbeeld het oosten definiëren als de positieve bewegingsrichting, dan impliceert een positieve versnelling altijd een toename van de snelheid. Een negatieve versnelling kan echter wijzen op een afname van de snelheid in oostelijke richting, of een toename van de snelheid in westelijke richting.
Als een voorwerp over een bepaalde tijdspanne veranderingen in zijn versnelling ondergaat, dan kan men berekenen wat wordt gedefinieerd als “gemiddelde versnelling”, dat is het gemiddelde van de versnellingen die het over die tijdspanne ondergaat.
Zie ook: kinematica
Versnellingsformule
De klassieke mechanica verstaat onder versnelling een variatie van de snelheid van een lichaam in de tijd. Wiskundig wordt dit geschreven als: a = dv / dt, waarbij a de versnelling is, dv het verschil in snelheid en dt het tijdstip waarop de versnelling optreedt.
Nauwkeuriger worden dv en dt als volgt gedefinieerd:
- dv = vf – vi, waarbij vf de eindsnelheid is en vi de beginsnelheid van het beweegbare voorwerp. Dit verschil geeft de richting van de versnelling aan.
- dt = tf – ti, waarbij tf de eindtijd is en ti de begintijd van de beweging. Tenzij anders bepaald, wordt als begintijd gewoonlijk 0 seconden genomen.
Anderzijds bestaat er een evenredigheidsverband tussen de kracht (F) die op een voorwerp met massa (m) wordt uitgeoefend, en de versnelling (a) die het ondervindt. De formule die dit verband beschrijft is de tweede wet van Newton:
- F = m.a waaruit volgt dat a = F / m
Velociteit en versnelling
Velociteit en versnelling zijn twee verschillende begrippen. Snelheid geeft de afstand aan die een lichaam in een tijdseenheid aflegt (daarom heeft het bijvoorbeeld de eenheid m/s), terwijl versnelling de variatie van die snelheid in een tijdseenheid is (daarom heeft het bijvoorbeeld de eenheid m/s2).
Dat kan nuttig zijn: Lichtsnelheid
Voorbeelden van versnelling
- Een biljartbal versnelt wanneer hij met een keu wordt geraakt. Als we de kracht van de keu en de massa van de bal kennen, kunnen we zijn versnelling berekenen.
- Als we de snelheid van een trein kennen vlak voordat hij begint te remmen en de tijd die nodig is om zijn snelheid tot nul terug te brengen, dan kunnen we zijn vertraging (negatieve versnelling) berekenen.
- Een voorwerp wordt van een balkon gegooid (dan is zijn beginsnelheid nul) en door de zwaartekracht zal het met toenemende snelheid vallen tot het een maximum op de grond bereikt. Als deze eindsnelheid en de tijd die nodig is om te vallen bekend zijn, kunnen we de versnelling verkrijgen (die zal die van de zwaartekracht zijn).
Laatst bewerkt: 16 juli 2020. Hoe te citeren: “Versnelling”. Auteur: María Estela Raffino. Uit: Argentinië. Naar: Concepto.de. Verkrijgbaar bij: https://concepto.de/aceleracion/. Bereikbaar: 25 maart 2021.