Vi förklarar vad acceleration är och vilka formler som används för att beräkna den. Dessutom beskrivs skillnaden mot hastighet och exempel.
Vad är acceleration?
Accelerationen av ett föremål är en storhet som anger hur föremålets hastighet förändras under en tidsenhet. Eftersom hastigheten är en vektormängd (dvs. den har en riktning) är accelerationen också en vektormängd. Den representeras vanligtvis av tecknet a och dess måttenhet i det internationella systemet är m/s2 (meter per sekund i kvadrat).
Acceleration som begrepp har sitt ursprung i Isaac Newtons (grundaren av den klassiska mekaniken) mekanikstudier, där det hävdas att ett föremål behåller sin enhetliga rätlinjiga rörelse (MRU) om det inte påverkas av krafter som leder till acceleration.
Dessa krafter kan ge upphov till accelerationer som gör att föremålen ökar sin hastighet eller minskar sin hastighet. Det är viktigt att notera att när man arbetar med vektorer är det viktigt att definiera riktningar. Om vi till exempel definierar öst som den positiva rörelseriktningen innebär en positiv acceleration alltid en ökning av hastigheten. En negativ acceleration kan dock indikera en minskning av hastigheten i östlig riktning eller en ökning av hastigheten i västlig riktning.
Om ett objekt upplever förändringar i sin acceleration under en viss tidsperiod kan man beräkna vad som definieras som ”genomsnittlig acceleration”, vilket är genomsnittet av de accelerationer som objektet utsätts för under denna tidsperiod.
Se även: Kinematik
Formel för acceleration
I den klassiska mekaniken betraktas acceleration som en variation av en kropps hastighet över tiden. Matematiskt skrivs detta som: a = dv / dt, där a är acceleration, dv skillnaden mellan hastigheterna och dt den tid då accelerationen inträffar.
Närmare bestämt definieras dv och dt på följande sätt:
- dv = vf – vi, där vf är rörelsens sluthastighet och vi, rörelsens utgångshastighet. Denna skillnad anger accelerationens riktning.
- dt = tf – ti, där tf är rörelsens sluttid och ti dess starttid. Om inget annat anges är starttiden vanligtvis 0 sekunder.
Å andra sidan finns det ett proportionalitetsförhållande mellan den kraft (F) som tillämpas på ett föremål med massa (m) och den acceleration (a) som det får. Formeln som beskriver detta förhållande är Newtons andra lag:
- F = m.a varav följer att a = F / m
Gångfart och acceleration
Gångfart och acceleration är två olika begrepp. Hastigheten anger den sträcka som en kropp färdas på en tidsenhet (därför har den t.ex. enheten m/s), medan accelerationen är variationen av hastigheten på en tidsenhet (därför har den t.ex. enheten m/s2).
Det kan vara användbart att läsa: Ljusets hastighet
Exempel på acceleration
- En biljardkula accelererar när den träffas med en kö. Om vi känner till den kraft som köen ger och bollens massa kan vi beräkna dess acceleration.
- Om vi känner till ett tågs hastighet precis innan det börjar bromsa och den tid det tar att nå nollfart kan vi beräkna dess retardation (negativ acceleration).
- Ett föremål kastas från en balkong (då är dess ursprungliga hastighet noll) och på grund av gravitationskraften kommer det att falla med ökande hastighet tills det når sin maximala hastighet på marken. Om den slutliga hastigheten och den tid det tar att falla är kända kan vi få fram accelerationen (som är gravitationens).
Senast redigerad: 16 juli 2020. Hur man citerar: ”Acceleration”. Författare: María Estela Raffino. Från: Argentina. Till: Concepto.de. Tillgänglig på: https://concepto.de/aceleracion/. Tillgänglig: 25 mars 2021.