Accelerazione
Accelerazione
Quando abbiamo discusso di velocità e velocità, abbiamo assunto una velocità costante. Tuttavia, questo è raramente il caso nel mondo reale. Nel mondo reale la velocità di un oggetto in movimento cambia spesso.Cos'è l'accelerazione?
L'accelerazione è la misura del cambiamento nella velocità di un oggetto. Quando si preme il pedale dell'acceleratore in un'auto, l'auto si solleva in avanti andando sempre più veloce. Questo cambiamento di velocità è l'accelerazione.
L'equazione per il calcolo dell'accelerazione è:
Accelerazione = (variazione della velocità) / (variazione del tempo)
o
a = Δv ÷ Δt
Come misurare l'accelerazione
L'unità di misura standard per l'accelerazione è metri al secondo al quadrato om / sDue. Puoi calcolarlo dalla formula sopra dove la velocità è metri al secondo e il tempo è in secondi.
L'accelerazione è un vettore
In fisica l'accelerazione non ha solo una magnitudine (che è m / sDuenumero di cui abbiamo discusso sopra), ma ha anche una direzione. Questo rende l'accelerazione un vettore.
Forza e accelerazione
La seconda legge del moto di Newton afferma che la forza su un oggetto è uguale alla massa moltiplicata per l'accelerazione. Questo è scritto nella seguente equazione:
Forza = massa * accelerazione
o
F = ma
Possiamo usare questa formula anche per calcolare l'accelerazione se conosciamo la massa e la forza su un oggetto. Questa formula è:
accelerazione = forza / massa
o
a = F / m
Accelerazione costante
Quando un oggetto cambia velocità di una quantità costante nel tempo, si parla di accelerazione costante. Un oggetto con un'accelerazione positiva costante andrà sempre più veloce. La sua velocità aumenterà costantemente.
| Intervallo 1 ° secondo 2 ° secondo 3 ° secondo | Accelerazione 5 m / sDue 5 m / sDue 5 m / sDue | Velocità 10 m / s 15 m / s 20 m / s |
Caduta libera: un tipo di accelerazione
Un esempio di accelerazione costante è un oggetto in caduta libera. Durante la caduta libera, la gravità applica una forza costante sull'oggetto provocando un aumento costante della velocità. Se dovessi misurare la distanza di caduta di un oggetto, ogni secondo cadrebbe ulteriormente perché aumenta costantemente la velocità.
Nota: nel mondo reale ci sarebbe la forza aggiuntiva dell'attrito dell'aria sull'oggetto. Ad un certo punto l'oggetto raggiungerebbe la 'velocità terminale'. Ciò significa che non accelererebbe più e la velocità di caduta rimarrebbe la stessa. La velocità terminale di un paracadutista che cade a faccia in giù è di circa 122 miglia all'ora.
Accelerazione media
L'accelerazione media è la variazione totale della velocità divisa per il tempo totale. Questo può essere trovato usando l'equazione a = Δv ÷ Δt.
Ad esempio, se la velocità di un oggetto cambia da 20 m / sa 50 m / s nel corso di 5 secondi, l'accelerazione media sarebbe:
a = (50 m / s - 20 m / s) ÷ 5s
a = 30 m / s ÷ 5s
a = 6 m / sDue
Decelerazione o accelerazione negativa
Quando la velocità di un oggetto diminuisce (rallenta) si parla di decelerazione. Può anche essere rappresentato da un'accelerazione negativa. Ciò significa che la direzione o il vettore dell'accelerazione punta nella direzione opposta al movimento dell'oggetto.
Ad esempio, se la velocità di un oggetto cambia da 40 m / sa 10 m / s in un intervallo di tempo di 2 secondi, l'accelerazione media sarebbe:
a = (10 m / s - 40 m / s) ÷ 2s
a = -30 ms ÷ 2s
a = -15 m / sDue
Questo potrebbe anche essere chiamato una decelerazione di 15 m / sDue.
