Acceleration

Acceleration

När vi diskuterade hastighet och hastighet antog vi en konstant hastighet. Detta är dock sällan fallet i den verkliga världen. I den verkliga världen förändras ofta ett objekts hastighet.

Vad är acceleration?

Acceleration är mätningen av förändring i ett objekts hastighet. När du trycker ner bensinpedalen i en bil, stiger bilen framåt och går snabbare och snabbare. Denna hastighetsförändring är acceleration.

Ekvationen för beräkning av acceleration är:

Acceleration = (hastighetsförändring) / (tidsförändring)
eller
a = Av ÷ Δt
Hur man mäter acceleration



Standardmåttenheten för acceleration är meter per sekund i kvadrat eller m / stvå. Du kan beräkna detta från ovanstående formel där hastigheten är meter per sekund och tiden är i sekunder.

Acceleration är en vektor

I fysik har acceleration inte bara en storlek (vilket är m / stvåvi diskuterade ovan), men har också en riktning. Detta gör acceleration till en vektor.

Kraft och acceleration

Newtons andra rörelselag säger att kraften på ett objekt är lika med massan gånger accelerationen. Detta skrivs i följande ekvation:

Kraft = massa * acceleration
eller
F = ma
Vi kan använda denna formel för att också räkna ut accelerationen om vi känner till massan och kraften på ett objekt. Denna formel är:

acceleration = kraft / massa
eller
a = F / m
Konstant acceleration

När ett objekt ändrar hastigheten med en konstant mängd över tiden kallas detta konstant acceleration. Ett objekt med konstant positiv acceleration kommer att gå snabbare och snabbare. Dess hastighet ökar ständigt.

Intervall
1: a sekunden
2: a sekunden
3: a sekunden
Acceleration
5 m / stvå
5 m / stvå
5 m / stvå
Hastighet
10 m / s
15 m / s
20 m / s
Ett exempel på konstant acceleration på 5 m / stvå.

Free Fall: En typ av acceleration

Ett exempel på konstant acceleration är ett objekt i fritt fall. Under fritt fall applicerar tyngdkraften en konstant kraft på objektet vilket orsakar en konstant hastighetsökning. Om du skulle mäta avståndet som ett objekt föll, skulle det falla ytterligare varje sekund eftersom det ständigt ökar hastigheten.

Obs! I den verkliga världen skulle det finnas den extra luftfriktionskraften på objektet. Vid någon tidpunkt skulle objektet nå 'terminalhastighet'. Detta innebär att det inte längre skulle accelerera och fallhastigheten skulle förbli densamma. Terminalhastigheten för en fallskärmshoppare som faller med framsidan ned är cirka 122 miles per timme.

Genomsnittlig acceleration

Den genomsnittliga accelerationen är den totala hastighetsförändringen dividerad med den totala tiden. Detta kan hittas med hjälp av ekvationen a = Δv ÷ Δt.

Till exempel, om hastigheten på ett objekt ändras från 20 m / s till 50 m / s under 5 sekunder skulle den genomsnittliga accelerationen vara:

a = (50 m / s - 20 m / s) ÷ 5s
a = 30 m / s ÷ 5s
a = 6 m / stvå

Retardation eller negativ acceleration

När ett objekts hastighet minskar (saktar ner) kallas detta retardation. Det kan också representeras av en negativ acceleration. Detta betyder att accelerationens riktning eller vektor pekar i motsatt riktning för objektets rörelse.

Om till exempel hastigheten på ett objekt ändras från 40 m / s till 10 m / s över ett tidsintervall på 2 sekunder skulle den genomsnittliga accelerationen vara:

a = (10 m / s - 40 m / s) ÷ 2s
a = -30 ms ÷ 2s
a = -15 m / stvå
Detta kan också kallas en retardation på 15 m / stvå.