Calculați accelerația. Accelerație normală

Accelerare este o valoare care caracterizează viteza de schimbare a vitezei.

De exemplu, o mașină, care se îndepărtează, crește viteza de mișcare, adică se mișcă într-un ritm accelerat. Inițial, viteza sa este zero. Pornind de la oprire, mașina accelerează treptat până la o anumită viteză. Dacă pe drum se aprinde un semafor roșu, mașina se va opri. Dar nu se va opri imediat, ci după ceva timp. Adică, viteza sa va scădea până la zero - mașina se va mișca încet până când se va opri complet. Cu toate acestea, în fizică nu există termenul de „decelerare”. Dacă corpul se mișcă, încetinește, atunci aceasta va fi și accelerația corpului, doar cu un semn minus (după cum vă amintiți, aceasta este o cantitate vectorială).

> este raportul dintre modificarea vitezei și intervalul de timp în care a avut loc această modificare. Accelerația medie poate fi determinată prin formula:

Unde - vector de accelerație.

Direcția vectorului de accelerație coincide cu direcția schimbării vitezei Δ = - 0 (aici 0 este viteza inițială, adică viteza cu care corpul a început să accelereze).

La momentul t1 (vezi Figura 1.8) corpul are o viteză de 0 . La momentul t2 corpul are o viteză . Conform regulii de scădere vectorială, găsim vectorul schimbării vitezei Δ = - 0 . Apoi accelerația poate fi definită după cum urmează:

Orez. 1.8. Accelerație medie.

în SI unitate de accelerație este de 1 metru pe secundă pe secundă (sau metru pe secundă pătrat), adică

Un metru pe secundă pătrat este egal cu accelerația unui punct care se mișcă în linie dreaptă, la care într-o secundă viteza acestui punct crește cu 1 m/s. Cu alte cuvinte, accelerația determină cât de mult se schimbă viteza unui corp într-o secundă. De exemplu, dacă accelerația este de 5 m / s 2, atunci aceasta înseamnă că viteza corpului crește cu 5 m / s în fiecare secundă.

Accelerația instantanee a unui corp (punct material) la un moment dat de timp este o mărime fizică egală cu limita la care tinde accelerația medie atunci când intervalul de timp tinde spre zero. Cu alte cuvinte, aceasta este accelerația pe care o dezvoltă organismul într-o perioadă foarte scurtă de timp:

Direcția de accelerație coincide și cu direcția de schimbare a vitezei Δ pentru valori foarte mici ale intervalului de timp în care are loc schimbarea vitezei. Vectorul de accelerație poate fi setat prin proiecții pe axele de coordonate corespunzătoare dintr-un sistem de referință dat (proiecții a X, a Y , a Z).

Cu mișcarea rectilinie accelerată, viteza corpului crește în valoare absolută, adică

Dacă viteza modulo a corpului scade, adică

V 2 atunci direcția vectorului accelerație este opusă direcției vectorului viteză 2 . Cu alte cuvinte, în acest caz, accelerație negativă, în timp ce accelerația va fi negativă (și

Orez. 1.9. Accelerație instantanee.

Când se deplasează de-a lungul unei traiectorii curbilinii, nu numai modulul de viteză se schimbă, ci și direcția acestuia. În acest caz, vectorul accelerație este reprezentat ca două componente (vezi secțiunea următoare).

Accelerația tangențială (tangențială). este componenta vectorului accelerație îndreptată de-a lungul tangentei la traiectorie într-un punct dat al traiectoriei. Accelerația tangențială caracterizează modificarea vitezei modulo în timpul mișcării curbilinie.

Orez. 1.10. accelerația tangențială.

Direcția vectorului de accelerație tangențială τ (vezi Fig. 1.10) coincide cu direcția vitezei liniare sau este opusă acesteia. Adică, vectorul de accelerație tangențială se află pe aceeași axă cu cercul tangent, care este traiectoria corpului.

Accelerație normală

Accelerație normală este o componentă a vectorului de accelerație direcționat de-a lungul normalei traiectoriei de mișcare într-un punct dat pe traiectoria de mișcare a corpului. Adică, vectorul normal de accelerație este perpendicular pe viteza liniară de mișcare (vezi Fig. 1.10). Accelerația normală caracterizează schimbarea vitezei în direcție și este notă cu litera n. Vectorul de accelerație normală este direcționat de-a lungul razei de curbură a traiectoriei.

Accelerație completă

Accelerație completăîn mișcare curbilinie, este compus din accelerații tangențiale și normale conform regulii de adunare vectorială și este determinată de formula:

(conform teoremei lui Pitagora pentru un dreptunghi dreptunghiular).

În acest subiect, vom lua în considerare un tip foarte special de mișcare neuniformă. Pe baza opoziției cu mișcarea uniformă, mișcarea neuniformă este mișcarea cu o viteză inegală, de-a lungul oricărei traiectorii. Care este caracteristica mișcare uniform accelerată? Aceasta este o mișcare neuniformă, dar care "la fel de accelerare". Accelerația este asociată cu o creștere a vitezei. Amintiți-vă de cuvântul „egal”, obținem o creștere egală a vitezei. Și cum să înțelegeți „o creștere egală a vitezei”, cum să evaluați viteza este la fel de crescută sau nu? Pentru a face acest lucru, trebuie să detectăm timpul, să estimăm viteza în același interval de timp. De exemplu, o mașină începe să se miște, în primele două secunde dezvoltă o viteză de până la 10 m/s, în următoarele două secunde 20 m/s, după alte două secunde se deplasează deja cu o viteză de 30 m/ s. La fiecare două secunde, viteza crește și de fiecare dată cu 10 m/s. Aceasta este o mișcare uniform accelerată.

Mărimea fizică care caracterizează cât de mult de fiecare dată când viteza crește se numește accelerație.

Poate fi considerată mișcarea unui biciclist uniform accelerată dacă, după oprire, viteza acestuia este de 7 km/h în primul minut, 9 km/h în al doilea și 12 km/h în al treilea? Este interzis! Biciclistul accelerează, dar nu în mod egal, mai întâi accelerând cu 7 km/h (7-0), apoi cu 2 km/h (9-7), apoi cu 3 km/h (12-9).

De obicei, mișcarea cu viteză în creștere se numește mișcare accelerată. Mișcare cu viteză descrescătoare - mișcare lentă. Dar fizicienii numesc orice mișcare cu o viteză care se schimbă mișcare accelerată. Fie că mașina pornește (viteza crește!), fie că încetinește (viteza scade!), în orice caz, se mișcă cu accelerație.

Mișcare uniform accelerată- aceasta este o astfel de mișcare a unui corp în care viteza sa pentru orice intervale egale de timp schimbări(poate crește sau scădea) în mod egal

accelerația corpului

Accelerația caracterizează rata de schimbare a vitezei. Acesta este numărul cu care viteza se schimbă în fiecare secundă. Dacă accelerația modulo a corpului este mare, aceasta înseamnă că corpul preia rapid viteza (când accelerează) sau o pierde rapid (când deceleră). Accelerare- aceasta este o mărime vectorială fizică, egală numeric cu raportul dintre modificarea vitezei și perioada de timp în care a avut loc această modificare.

Să determinăm accelerația în următoarea problemă. La momentul inițial de timp, viteza navei era de 3 m/s, la sfârșitul primei secunde viteza navei devenind 5 m/s, la sfârșitul celei de-a doua - 7 m/s, la sfârșitul treilea - 9 m/s, etc. Evident, . Dar cum stabilim? Considerăm diferența de viteză într-o secundă. În prima secundă 5-3=2, în a doua secundă 7-5=2, în a treia 9-7=2. Dar dacă vitezele nu sunt date pentru fiecare secundă? O astfel de sarcină: viteza inițială a navei este de 3 m/s, la sfârșitul celei de-a doua secunde - 7 m/s, la sfârșitul celei de-a patra 11 m/s. În acest caz, 11-7= 4, apoi 4/2=2. Împărțim diferența de viteză la intervalul de timp.

Această formulă este folosită cel mai adesea în rezolvarea problemelor într-o formă modificată:

Formula nu este scrisă sub formă vectorială, așa că scriem semnul „+” când corpul accelerează, semnul „-” - când încetinește.

Direcția vectorului de accelerație

Direcția vectorului de accelerație este prezentată în figuri

În această figură, mașina se mișcă într-o direcție pozitivă de-a lungul axei Ox, vectorul viteză coincide întotdeauna cu direcția de mișcare (direcționată spre dreapta). Când vectorul de accelerație coincide cu direcția vitezei, aceasta înseamnă că mașina accelerează. Accelerația este pozitivă.

În timpul accelerației, direcția de accelerație coincide cu direcția vitezei. Accelerația este pozitivă.

În această imagine, mașina se mișcă în direcția pozitivă de-a lungul axei Ox, vectorul viteză este același cu direcția de mișcare (spre dreapta), accelerația NU este aceeași cu direcția vitezei, ceea ce înseamnă că mașina este decelerată. Accelerația este negativă.

La frânare, direcția de accelerație este opusă direcției vitezei. Accelerația este negativă.

Să ne dăm seama de ce accelerația este negativă la frânare. De exemplu, în prima secundă, nava a scăzut viteza de la 9m/s la 7m/s, în a doua secundă la 5m/s, în a treia la 3m/s. Viteza se schimbă în „-2m/s”. 3-5=-2; 5-7=-2; 7-9=-2m/s. De acolo vine sens negativ accelerare.

La rezolvarea problemelor, daca corpul incetineste, acceleratia din formule este inlocuita cu semnul minus!!!

Mișcarea cu mișcare uniform accelerată

O formulă suplimentară numită intempestiv

Formula în coordonate

Comunicare cu viteză medie

Cu o mișcare accelerată uniform, viteza medie poate fi calculată ca medie aritmetică a vitezei inițiale și finale.

Din această regulă rezultă o formulă care este foarte convenabilă de utilizat atunci când rezolvi multe probleme

Raportul de traseu

Dacă corpul se mișcă uniform accelerat, viteza inițială este zero, atunci traseele parcurse în intervale de timp egale succesive sunt legate ca o serie de numere impare.

Principalul lucru de reținut

1) Ce este mișcarea uniform accelerată;
2) Ce caracterizează accelerația;
3) Accelerația este un vector. Dacă corpul accelerează, accelerația este pozitivă; dacă încetinește, accelerația este negativă;
3) Direcția vectorului de accelerație;
4) Formule, unităţi de măsură în SI

Exerciții

Două trenuri merg unul spre celălalt: unul - accelerat spre nord, celălalt - încet spre sud. Cum sunt direcționate accelerațiile trenurilor?

La fel și în nord. Pentru că primul tren are aceeași accelerație în direcția de mișcare, iar al doilea are mișcarea opusă (încetinește).

Cum se modifică indicațiile vitezometrului la începutul mișcării și când mașina frânează?
Ce mărime fizică caracterizează schimbarea vitezei?

Când corpurile se mișcă, vitezele lor se schimbă de obicei fie în valoare absolută, fie în direcție, fie în același timp atât în ​​valoare absolută, cât și în direcție.

Viteza cu care alunecarea discului pe gheață scade în timp până când se oprește complet. Dacă ridici o piatră și strângi degetele, atunci când piatra cade, viteza acesteia crește treptat. Viteza oricărui punct al cercului discului abraziv, cu un număr constant de rotații pe unitatea de timp, se modifică numai în direcție, rămânând constantă în valoare absolută (Figura 1.26). Dacă aruncați o piatră la un unghi față de orizont, atunci viteza ei se va schimba atât în ​​magnitudine, cât și în direcție.

Modificarea vitezei corpului se poate produce atât foarte rapid (mișcarea unui glonț în gaură când este tras de la o pușcă), cât și relativ lent (mișcarea unui tren atunci când este trimis).

Se numește mărimea fizică care caracterizează viteza de schimbare a vitezei accelerare.

Să luăm în considerare cazul mișcării curbilinii și neuniforme a unui punct. În acest caz, viteza sa se modifică în timp atât în ​​valoare absolută, cât și în direcție. Fie la un moment dat în timp t punctul ocupă poziția M și are o viteză (Fig. 1.27). După o perioadă de timp Δt, punctul va lua poziția M 1 și va avea o viteză de 1. Modificarea vitezei în timp Δt 1 este egală cu Δ 1 = 1 - . Scăderea vectorului se poate face prin adăugarea vectorului 1 la vector (-):

Δ 1 \u003d 1 - \u003d 1 + (-).

Conform regulii de adunare a vectorului, vectorul de schimbare a vitezei Δ 1 este direcționat de la începutul vectorului 1 până la sfârșitul vectorului (-), așa cum se arată în Figura 1.28.

Împărțind vectorul Δ 1 la intervalul de timp Δt 1 obținem un vector direcționat în același mod ca vectorul de schimbare a vitezei Δ 1 . Acest vector se numește accelerația medie a unui punct pe o perioadă de timp Δt 1 . Notând-o cu cp1, scriem:

Prin analogie cu definiția vitezei instantanee, definim accelerare instantanee. Pentru a face acest lucru, găsim acum accelerația medie a unui punct pentru intervale de timp din ce în ce mai mici:

Cu o scădere a intervalului de timp Δt, vectorul Δ scade în valoare absolută și se schimbă în direcție (Fig. 1.29). În consecință, accelerațiile medii se modifică și în magnitudine și direcție. Dar când intervalul de timp Δt tinde spre zero, raportul dintre modificarea vitezei și schimbarea timpului tinde către un anumit vector ca valoare limită. În mecanică, această mărime se numește accelerația unui punct la un moment dat de timp sau pur și simplu accelerație și se notează.

Accelerația unui punct este limita raportului dintre modificarea vitezei Δ și intervalul de timp Δt în care s-a produs această modificare, când Δt tinde spre zero.

Accelerația este direcționată în același mod în care vectorul de schimbare a vitezei Δ este direcționat pe măsură ce intervalul de timp Δt tinde spre zero. Spre deosebire de direcția vitezei, direcția vectorului de accelerație nu poate fi determinată prin cunoașterea traiectoriei punctului și a direcției de mișcare a punctului de-a lungul traiectoriei. Mai târziu exemple simple vom vedea cum puteți determina direcția de accelerație a unui punct în mișcări rectilinie și curbilinie.

În cazul general, accelerația este direcționată la un unghi față de vectorul viteză (Fig. 1.30). Accelerația completă caracterizează schimbarea vitezei atât în ​​valoare absolută, cât și în direcție. Adesea, accelerația totală este considerată egală cu suma vectorială a două accelerații - tangențială (k) și centripetă (cs). Accelerația tangențială k caracterizează modificarea vitezei modulo și este direcționată tangențial la traiectoria mișcării. Accelerația centripetă ts caracterizează schimbarea vitezei în direcția și perpendiculară pe tangente, adică este îndreptată spre centrul de curbură al traiectoriei într-un punct dat. În viitor, vom lua în considerare două cazuri speciale: punctul se mișcă în linie dreaptă și viteza se schimbă doar modulo; punctul se mișcă uniform într-un cerc și viteza se schimbă doar în direcție.

Unitatea de accelerație.

Mișcarea unui punct poate avea loc atât cu accelerație variabilă, cât și cu accelerație constantă. Dacă accelerația unui punct este constantă, atunci raportul dintre modificarea vitezei și intervalul de timp în care a avut loc această modificare va fi același pentru orice interval de timp. Prin urmare, notând prin Δt o anumită perioadă de timp arbitrară și prin Δ - schimbarea vitezei în această perioadă, putem scrie:

Deoarece intervalul de timp Δt este o valoare pozitivă, din această formulă rezultă că, dacă accelerația unui punct nu se modifică în timp, atunci aceasta este direcționată în același mod ca vectorul de modificare a vitezei. Astfel, dacă accelerația este constantă, atunci poate fi interpretată ca o modificare a vitezei pe unitatea de timp. Acest lucru vă permite să setați unitățile modulului de accelerație și proiecțiile acestuia.

Să scriem o expresie pentru modulul de accelerație:

Din aceasta rezultă că:
modulul de accelerație este numeric egal cu unu dacă modulul vectorului de schimbare a vitezei se modifică cu unul pe unitatea de timp.
Dacă timpul este măsurat în secunde și viteza este în metri pe secundă, atunci unitatea de accelerație este m/s 2 (metru pe secundă pătrat).

Ne permite să existe pe această planetă. Cum poți înțelege ce reprezintă accelerația centripetă? Definiția acestei mărimi fizice este prezentată mai jos.

Observatii

Cel mai simplu exemplu de accelerație a unui corp care se mișcă într-un cerc poate fi observat prin rotirea unei pietre pe o frânghie. Tragi de frânghie, iar frânghia trage stânca spre centru. În fiecare moment, frânghia oferă pietrei o anumită mișcare și de fiecare dată într-o nouă direcție. Vă puteți imagina mișcarea frânghiei ca o serie de smucituri slabe. O smucitură - și frânghia își schimbă direcția, o altă smucitură - o altă schimbare și așa mai departe într-un cerc. Dacă renunțați brusc la frânghie, smuciturile se vor opri, iar odată cu ele schimbarea direcției de viteză se va opri. Piatra se va deplasa în direcția tangentă la cerc. Apare întrebarea: „Cu ce ​​accelerație se va mișca corpul în acest moment?”

formula pentru accelerația centripetă

În primul rând, este de remarcat faptul că mișcarea corpului într-un cerc este complexă. Piatra participă la două tipuri de mișcare în același timp: sub acțiunea unei forțe, se deplasează spre centrul de rotație și, în același timp, tangențial la cerc, se îndepărtează de acest centru. Conform celei de-a doua legi a lui Newton, forța care ține o piatră pe o sfoară este îndreptată spre centrul de rotație de-a lungul acelui șir. Tot acolo va fi direcționat vectorul accelerație.

Fie de ceva timp t, piatra noastră, mișcându-se uniform cu o viteză V, ajunge din punctul A în punctul B. Să presupunem că în momentul în care corpul a traversat punctul B, forța centripetă a încetat să mai acționeze asupra lui. Apoi, pentru o perioadă de timp, ar atinge punctul K. Se află pe tangentă. Dacă asupra corpului ar acţiona în acelaşi timp doar forţe centripete, atunci în timpul t, mişcându-se cu aceeaşi acceleraţie, acesta ar ajunge în punctul O, care se află pe o dreaptă reprezentând diametrul unui cerc. Ambele segmente sunt vectori și respectă regula de adunare a vectorului. Ca urmare a însumării acestor două mișcări pentru o perioadă de timp t, obținem mișcarea rezultată de-a lungul arcului AB.

Dacă intervalul de timp t este considerat neglijabil mic, atunci arcul AB va diferi puțin de coarda AB. Astfel, este posibil să înlocuiți mișcarea de-a lungul unui arc cu mișcarea de-a lungul unei coarde. În acest caz, mișcarea pietrei de-a lungul coardei se va supune legilor mișcare rectilinie, adică distanța parcursă AB va fi egală cu produsul dintre viteza pietrei și timpul de mișcare a acesteia. AB = V x t.

Să notăm accelerația centripetă dorită cu litera a. Apoi, calea parcursă numai sub acțiunea accelerației centripete poate fi calculată folosind formula mișcării uniform accelerate:

Distanța AB este egală cu produsul dintre viteză și timp, adică AB = V x t,

AO - calculat mai devreme folosind formula de mișcare uniform accelerată pentru deplasarea în linie dreaptă: AO = la 2 / 2.

Înlocuind aceste date în formulă și transformându-le, obținem o formulă simplă și elegantă pentru accelerația centripetă:

În cuvinte, aceasta poate fi exprimată astfel: accelerația centripetă a unui corp care se mișcă într-un cerc este egală cu coeficientul de împărțire a vitezei liniare la pătrat la raza cercului de-a lungul căruia corpul se rotește. Forța centripetă în acest caz va arăta ca în imaginea de mai jos.

Viteză unghiulară

Viteza unghiulară este egală cu viteza liniară împărțită la raza cercului. Este adevărat și invers: V = ωR, unde ω este viteza unghiulară

Dacă înlocuim această valoare în formulă, putem obține expresia accelerației centrifuge pentru viteza unghiulară. Va arata asa:

Accelerație fără schimbare de viteză

Și totuși, de ce un corp cu accelerație îndreptată spre centru nu se mișcă mai repede și nu se apropie de centrul de rotație? Răspunsul constă în formularea în sine a accelerației. Faptele arată că mișcarea circulară este reală, dar că necesită accelerare spre centru pentru a o menține. Sub acțiunea forței cauzate de această accelerație, are loc o modificare a impulsului, în urma căreia traiectoria mișcării este constant curbată, schimbând tot timpul direcția vectorului viteză, dar neschimbându-i valoarea absolută. Mișcându-se în cerc, piatra noastră îndelungată de suferință se repezi spre interior, altfel ar continua să se miște tangențial. În fiecare moment de timp, lăsând pe o tangentă, piatra este atrasă de centru, dar nu cade în ea. Un alt exemplu de accelerare centripetă ar fi un schior de apă care face cercuri mici pe apă. Figura sportivului este înclinată; pare că cade, continuă să se miște și se aplecă înainte.

Astfel, putem concluziona că accelerația nu crește viteza corpului, deoarece vectorii viteză și accelerație sunt perpendiculari unul pe celălalt. Adăugată la vectorul viteză, accelerația schimbă doar direcția de mișcare și menține corpul pe orbită.

Marja de siguranță depășită

În experiența anterioară, aveam de-a face cu o frânghie ideală care nu s-a rupt. Dar, să presupunem că frânghia noastră este cea mai comună și poți chiar să calculezi efortul după care pur și simplu se va rupe. Pentru a calcula această forță, este suficient să comparăm marginea de siguranță a frânghiei cu sarcina pe care o experimentează în timpul rotației pietrei. Prin rotirea pietrei cu o viteză mai mare, îi dai mai multă mișcare și, prin urmare, mai multă accelerație.

Cu un diametru de frânghie de iută de aproximativ 20 mm, rezistența sa la tracțiune este de aproximativ 26 kN. Este de remarcat faptul că lungimea frânghiei nu apare nicăieri. Rotind o sarcină de 1 kg pe o frânghie cu raza de 1 m, putem calcula că viteza liniară necesară ruperii acesteia este de 26 x 10 3 = 1kg x V 2 / 1 m. Astfel, viteza care este periculos de depășit va să fie egal cu √ 26 x 10 3 \u003d 161 m / s.

Gravitatie

Când luăm în considerare experimentul, am neglijat acțiunea gravitației, deoarece la viteze atât de mari influența sa este neglijabil de mică. Dar puteți vedea că atunci când desfășurați o frânghie lungă, corpul descrie o traiectorie mai complexă și se apropie treptat de sol.

corpuri cerești

Dacă transferăm legile mișcării circulare în spațiu și le aplicăm mișcării corpurilor cerești, putem redescoperi câteva formule de mult familiare. De exemplu, forța cu care un corp este atras de Pământ este cunoscută prin formula:

În cazul nostru, factorul g este accelerația centripetă care a fost derivată din formula anterioară. Numai în acest caz va juca rolul pietrei corp ceresc, atras de Pământ, iar rolul frânghiei este forța gravitației. Factorul g va fi exprimat în termeni de raza planetei noastre și viteza de rotație a acesteia.

Rezultate

Esența accelerației centripete este munca grea și ingrată de a menține un corp în mișcare pe orbită. Se observă un caz paradoxal când, cu o accelerație constantă, corpul nu își modifică viteza. Pentru mintea neantrenată, o astfel de afirmație este mai degrabă paradoxală. Cu toate acestea, atunci când se calculează mișcarea unui electron în jurul nucleului și când se calculează viteza de rotație a unei stele în jurul unei găuri negre, accelerația centripetă joacă un rol important.

Vrei să experimentezi? Da, ușor. Luați o riglă lungă, așezați-o orizontal și ridicați un capăt. vei reusi plan înclinat. Acum ia o monedă și pune-o pe capătul de sus al riglei. Moneda va începe să alunece în jos pe riglă, vedeți cum se va mișca moneda cu aceeași viteză sau nu.

Veți observa că viteza monedei va crește treptat. Iar schimbarea vitezei va depinde direct de unghiul riglei. Cu cât unghiul de înclinare este mai abrupt, cu atât viteza va câștiga moneda spre sfârșitul traseului.

Schimbarea vitezei unei monede

Puteți încerca să aflați cum se schimbă viteza monedei pentru fiecare perioadă identică de timp. În cazul unei rigle și al unei monede acasă, acest lucru este dificil de făcut, dar într-un laborator se poate stabili că la un unghi constant de înclinare, o monedă alunecătoare își schimbă viteza cu aceeași cantitate în fiecare secundă.

O astfel de mișcare a unui corp, când viteza sa se modifică în același mod pentru orice intervale de timp egale, iar corpul se mișcă în linie dreaptă, se numește în fizică mișcare rectilinie uniform accelerată. În acest caz, viteza este înțeleasă ca viteza într-un anumit moment de timp.

Această viteză se numește viteză instantanee. Viteza instantanee a unui corp se poate modifica în diferite moduri: mai rapid, mai lent, poate crește sau poate scădea. Pentru a caracteriza această modificare a vitezei se introduce o mărime numită accelerație.

Conceptul de accelerație: formulă

Accelerația este o mărime fizică care arată cât de mult s-a schimbat viteza unui corp pentru fiecare perioadă egală de timp. Dacă viteza se schimbă în același mod, atunci accelerația va fi o valoare constantă. Acest lucru se întâmplă în cazul mișcării rectilinie uniform accelerate. Formula pentru accelerare este următoarea:

a = (v - v_0)/ t,

unde a este accelerația, v este viteza finală, v_0 este viteza inițială, t este timpul.

Accelerația se măsoară în metri pe secundă pătrat (1 m/s2). Puțin ciudat la prima vedere, unitatea este foarte ușor de explicat: accelerație \u003d viteză / timp \u003d (m / s) / s, din care derivă o astfel de unitate.

Accelerația este o mărime vectorială. Poate fi direcționat fie în aceeași direcție cu viteza, dacă viteza crește, fie în sens invers, dacă viteza scade. Un exemplu de a doua opțiune este frânarea. Dacă, de exemplu, mașina încetinește, atunci viteza acesteia scade. Apoi accelerația va fi o valoare negativă și va fi direcționată nu în direcția mașinii, ci în direcția opusă.

În cazurile în care viteza noastră se schimbă de la zero la o anumită valoare, de exemplu, atunci când o rachetă este lansată, sau când viteza, dimpotrivă, scade la zero, de exemplu, când un tren decelerează până la o oprire completă, o singură valoare a vitezei poate fi folosit în calcule. Formula ia apoi forma: a = v / t pentru primul caz, sau: a = v_0 / t pentru al doilea.