Detta är en del av en serie om vanliga missuppfattningar.
Är detta sant eller falskt?
Acceleration är hastighetsförändringen.
Varför vissa säger att det är sant: Tänk på att accelerera i en bil: När du trycker på gasen ökar hastigheten, och när du trycker på bromsen saktar du ner. Acceleration förknippas i allmänhet med en förändring av hastigheten.
Varför vissa människor säger att det är falskt: Inom fysiken har riktningen betydelse. Om rörelseriktningen ändras kan detta också betraktas som acceleration, även om hastigheten förblir konstant.
Uttalandet är falskt \color{#D61F06}{\textbf{false}}}falskt.
Förklaring:
Acceleration definieras som hastigheten på hastighetsförändringen. Hastigheten är en vektor, vilket innebär att den innehåller en magnitud (ett numeriskt värde) och en riktning. Hastigheten kan alltså ändras antingen genom att ändra hastigheten eller genom att ändra rörelseriktningen (eller båda). Därför kan det vara möjligt att hastigheten är konstant, men att hastigheten ändras eftersom riktningen ändras. I detta fall kommer accelerationen att vara icke-noll och lika med hastighetsförändringshastigheten.
Det är en allmän missuppfattning att hastighetsförändringshastigheten är lika med storleken på hastighetsförändringshastigheten. Detta är dock inte sant i alla fall. Betänk enhetlig cirkelrörelse: Vid enhetlig cirkelrörelse rör sig partikeln på en cirkulär bana med enhetlig hastighet. Hastigheten förblir konstant, men rörelseriktningen ändras kontinuerligt. På grund av förändringen av rörelseriktningen är accelerationen inte noll. Denna acceleration är mot cirkelns centrum och kallas centripetalacceleration.
I allmänhet kan acceleration upplösas i två komponenter. Den ena komponenten, som är parallell med hastigheten, kallas tangentiell acceleration. Denna komponent ändrar partikelns hastighet och är lika med hastighetsförändringshastigheten. Den andra accelerationskomponenten, som är vinkelrät mot hastigheten, kallas normal acceleration. Denna komponent ansvarar för att ändra hastighetens riktning.
Hastigheten är förändringstakten för förskjutning, medan hastigheten är förändringstakten för avstånd. Med andra ord är hastigheten förändringen av den kortaste sträckan som förflyttas av en kropp från slutpositionen till utgångspositionen, medan hastigheten är förändringen av den totala längden på den väg som en viss kropp färdas.
Förfrågan: Vad kan man säga om accelerationen hos en partikel som rör sig i en sicksackbana med konstant hastighet?
Svar: Partikelns acceleration måste vara icke-noll, eftersom partikeln ändrar riktning. Den tangentiella komponenten av accelerationen är dock noll, eftersom hastigheten förblir konstant.Fråga: Om både hastigheten och riktningen ändras, är det då möjligt att ha en acceleration på noll?
Svar: Om hastigheten ändras är den tangentiella accelerationen inte noll. Om rörelseriktningen ändras är normalaccelerationen icke-noll. Resultatet av dessa två accelerationer kan aldrig vara noll eftersom de är vinkelräta mot varandra.
En partikel rör sig på en cirkelformad bana med konstant hastighet som inte är noll. Vilket av följande alternativ är korrekt?
(a) Partikelns acceleration är noll.
(b) Hastighetens förändringshastighet är lika med storleken på hastighetsförändringshastigheten.
(c) Den momentana hastigheten är lika med storleken på den momentana hastigheten.
(d) Vinkeln mellan hastighet och acceleration måste vara 90∘90^\circ 90∘.
Se även
- Lista över vanliga missuppfattningar
- Dynamik i cirkelrörelser
- Hastighet och acceleration – Problemlösning – Medel
.