Chúng tôi giải thích gia tốc là gì và các công thức được sử dụng để tính toán nó. Ngoài ra, sự khác biệt của nó với tốc độ và các ví dụ.
Gia tốc là gì?
Gia tốc của vật là độ lớn cho biết vận tốc của vật thay đổi như thế nào trong một đơn vị là thời tiết. Vì vận tốc là một đại lượng vectơ (nghĩa là nó có địa chỉ), gia tốc là quá. Nó thường được biểu thị bằng dấu đến và đơn vị đo lường của nó trong Hệ thống quốc tế là m / s2 (mét trênthứ hai bình phương).
Nguồn gốc của gia tốc như một khái niệm xuất phát từ các nghiên cứu cơ học của Isaac Newton (người sáng lập cơ học cổ điển), trong đó ông đảm bảo rằng một vật thể sẽ giữ nguyênsự chuyển động tuyến tính và đồng nhất (MRU) trừ khi nó bị tác động bởi các lực dẫn đến gia tốc.
Những lực này có thể tạo ra gia tốc làm cho vật thể tăng tốc hoặc giảm tốc độ. Điều quan trọng cần lưu ý là khi làm việc với vectơ, điều cần thiết là xác định hướng. Ví dụ, nếu chúng ta định nghĩa hướng đông là chiều dương của chuyển động, thì gia tốc dương luôn ngụ ý tăng vận tốc. Tuy nhiên, gia tốc âm có thể cho thấy tốc độ giảm theo hướng đông hoặc tăng tốc độ theo hướng tây.
Nếu một vật thể trải qua những thay đổi về gia tốc của nó trong một khoảng thời gian nhất định, thì giá trị được định nghĩa là "gia tốc trung bình" có thể được tính toán, là giá trị trung bình của các gia tốc mà nó trải qua trong khoảng thời gian đó.
Công thức gia tốc
Các cơ khí cổ điển hiểu gia tốc là sự biến thiên vận tốc của vật trong thời gian. Về mặt toán học, điều này được viết là: a = dv / dt, trong đóđến là gia tốc,dv sự khác biệt về tốc độ vàdt thời điểm xảy ra gia tốc.
Chính xác hơn, dv Y dt được định nghĩa như sau:
- dv = vf - vi, trong đó vf là vận tốc cuối và vi, vận tốc ban đầu của vật di động. Sự khác biệt này cho biết hướng của gia tốc.
- dt = tf - ti, trong đó tf là thời điểm cuối cùng và ti là thời điểm ban đầu của chuyển động. Trừ khi có quy định khác, thời gian bắt đầu thường được lấy là 0 giây.
Mặt khác, có mối quan hệ tỷ lệ thuận giữa lực (F) được áp dụng cho một đối tượng của khối lượng (m), và gia tốc (đến) mà bạn có được. Công thức mô tả mối quan hệ này là định luật thứ hai của Newton:
- F = m.a từ đó theo đó a = F / m
Tốc độ và gia tốc
Tốc độ và gia tốc là hai khái niệm khác nhau. Vận tốc cho biết khoảng cách mà một cơ thể đi được trong một đơn vị thời gian (đó là lý do tại sao nó có đơn vị là m / s), trong khi gia tốc là sự biến thiên của vận tốc nói trên trong một đơn vị thời gian (và đó là lý do tại sao nó có đơn vị là m / s2 chẳng hạn).
Ví dụ về gia tốc
- Một quả bóng bi-a tăng tốc khi đập vào quả cầu. Biết lực do tín hiệu và khối lượng của quả cầu cung cấp, ta có thể thu được gia tốc của nó.
- Nếu chúng ta biết vận tốc của một đoàn tàu ngay trước khi nó bắt đầu hãm phanh và thời gian nó đạt đến vận tốc bằng không, thì chúng ta có thể tính được tốc độ giảm dần của nó (gia tốc âm).
- Một vật được ném từ ban công (do đó vận tốc ban đầu của nó bằng 0) và do lực của Trọng lực, nó sẽ rơi với một tốc độ sẽ tăng lên cho đến khi nó đạt mức tối đa trên sàn. Nếu chúng ta biết tốc độ cuối cùng này và thời gian nó rơi, chúng ta có thể thu được gia tốc (sẽ là gia tốc của trọng lực).