Τι είναι η ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ ενός σώματος και ο τύπος του

Όταν μιλάμε για μετατόπιση σώματος, Γενικά συνήθως αναφερόμαστε στην ταχύτητα μετατόπισής τους, ωστόσο μια σημαντική έννοια κατά τον ορισμό της μετατόπισης των σωμάτων είναι αυτή της επιτάχυνσης. Η επιτάχυνση ενός σώματος είναι ένα φυσικό μέγεθος που δείχνει τη μεταβολή της ταχύτητας σε σχέση με το χρόνο και είναι αρκετό να το γνωρίζουμε για πολλούς σκοπούς.

Σε αυτό το μάθημα από ΔΑΣΚΑΛΟ ορίζουμε τι είναι η επιτάχυνση και ο τύπος της. Αν θέλετε να το μάθετε, θα σας το εξηγήσουμε στο παρακάτω άρθρο!

Στη φυσική, η επιτάχυνση ενός σώματος είναι ένα μέγεθος που έχει κατεύθυνση καθώς και την ταχύτητα ενός αντικειμένου (διανυσματικό μέγεθος) και υποδεικνύει τη μεταβολή της ταχύτητας που βιώνει ένα σώμα στη μετατόπισή του ως συνάρτηση του χρόνου που αφιερώνεται σε αυτό. Για να αναπαραστήσουμε την επιτάχυνση ενός αντικειμένου το κάνουμε με το γράμμα a και στο Διεθνές Σύστημα οι μονάδες μέτρησής του είναι οι μέτρο ανά δευτερόλεπτο στο τετράγωνο (m / s²).

Υπάρχει μια άλλη μονάδα επιτάχυνσης, το κεγεσιμικό σύστημα μονάδων ή CGS, πολύ λιγότερο χρησιμοποιούμενο, που ονομάζεται

Gal προς τιμήν του Γαλιλαίου. Μια μέτρηση που προκύπτει από την εφαρμογή του εκατοστού αντί του μετρητή ως μέτρο αποστάσεων. Σε αυτό το σύστημα, ένα σώμα υφίσταται επιτάχυνση 1 Gal εάν σε ένα δευτερόλεπτο μεταβεί από την ηρεμία στην κίνηση με ταχύτητα 1 cm / s. Επομένως, 1 Γαλ ισοδυναμεί 1cm / s² = 0,01 m / s².

Ισαάκ Νεύτωνας και επιτάχυνση

Η έννοια της επιτάχυνσης προέρχεται από τα αξιώματα για τη μηχανική του Ισαάκ Νιούτον, ο οποίος ήταν ένας από τους ιδρυτές του, και μας λέει ότι οποιοδήποτε αντικείμενο ή σώμα θα κρατά πάντα μια ευθεία και ομοιόμορφο, υπό την προϋπόθεση ότι καμία άλλη δύναμη δεν επηρεάζει την επιτάχυνσή του, ούτε προκαλεί την καμπύλη της τροχιάς του.

Επομένως, ένα κινούμενο αντικείμενο ή σώμα μπορεί να αλλάξει την ταχύτητά του μόνο εάν ασκήσει δύναμη πάνω του που οδηγεί στην επιτάχυνσή του. Εφόσον μιλάμε για διανυσματικά μεγέθη που έχουν κατεύθυνση, αυτή η ταχύτητα θα αυξηθεί εάν η δύναμη που είναι Εφαρμόστε κατευθύνεται προς την ίδια κατεύθυνση με την κατεύθυνση μετατόπισης, οπότε μιλάμε για επιτάχυνση θετικός. Αντίθετα, η ταχύτητα θα μειωθεί εάν η ασκούμενη δύναμη κατευθύνεται προς την αντίθετη κατεύθυνση από αυτή της μετατόπισης και, στην περίπτωση αυτή, μιλάμε για αρνητική επιτάχυνση.

Στην κλασική μηχανική η επιτάχυνση ορίζεται ως η διακύμανση (τόσο με αύξηση όσο και με μείωση) της ταχύτητας στη μετατόπιση ενός σώματος ανά μονάδα χρόνου και του ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΣ ΤΥΠΟΣ εκφράζεται ως εξής:

a = dv / dt

Οπου προς το εκφράζει επιτάχυνση, dv είναι η διαφορά ή διακύμανση της ταχύτητας και dt είναι η χρονική διαφορά στην οποία γίνεται η μετατόπιση.

Αν αποσυνθέσουμε τον τύπο λίγο περισσότερο για να τον δούμε πιο καθαρά, μας μένει:

• dv = vf - vi, όπου το vf αντιπροσωπεύει την ταχύτητα του αντικειμένου στο τέλος της κίνησής του και το vi είναι η ταχύτητα στην αρχική στιγμή. Αυτή η έκφραση είναι αυτή που δείχνει την κατεύθυνση της επιτάχυνσης, μπορεί να υπάρχει θετική επιτάχυνση (το αντικείμενο αποκτά ταχύτητα με το χρόνο) και αρνητική επιτάχυνση (το αντικείμενο χάνει ταχύτητα με το καιρός).

• dt = tf -ti, όπου το tf αντιπροσωπεύει τον χρόνο λήξης της μετατόπισης και το ti είναι ο χρόνος κατά τον οποίο ξεκινά η μετατόπιση και, εκτός εάν ορίζεται διαφορετικά, είναι πάντα 0.

Μια άλλη έννοια στη μηχανική που επηρεάζει την επιτάχυνση ενός σώματος καθορισμένης και σταθερής μάζας (m) είναι ότι υπάρχει μια αναλογική σχέση μεταξύ της δύναμης που εφαρμόζεται σε αυτό (F) και της επιτάχυνσης που εφαρμόζεται σε αυτό (α) που εκφράζεται σύμφωνα με την ακόλουθη εξίσωση:

F = m. προς το

Αυτός ο τύπος ισχύει για οποιοδήποτε σύστημα αναφοράς και μας επιτρέπει να λάβουμε έναν άλλο παραγόμενο τύπο:

a = F / m

Ποιος είναι ο τύπος που εκφράζει τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα ή τον θεμελιώδη νόμο της δυναμικής, ο οποίος μας λέει ότι οποιοδήποτε αντικείμενο επιταχύνεται εάν ασκηθεί δύναμη σε αυτό.

Για να ολοκληρώσετε την κατανόηση αυτού του μαθήματος σχετικά με το τι είναι η επιτάχυνση και ο τύπος της, ακολουθούν μερικά Παραδείγματα επιτάχυνσης σε καθημερινή βάση:

• Δύο παιδιά αιωρούνται σε μια κούνια. Το πρώτο παιδί ταλαντεύεται με λίγη δύναμη και η επιτάχυνσή του είναι μικρότερη, ενώ το δεύτερο το κάνει με περισσότερη δύναμη και φτάνει σε μεγαλύτερη επιτάχυνση.
• Έχουμε δύο κουτιά: ένα των 15 κιλών και ένα άλλο των 50. Αν ασκήσουμε την ίδια δύναμη και στα δύο κουτιά, η δύναμη 15 θα φτάσει σε μεγαλύτερη επιτάχυνση. Αν αυτό που θέλουμε είναι να φτάσουν τα δύο στην ίδια ταχύτητα, θα πρέπει να ασκήσουμε περισσότερη δύναμη στο κουτί των 50 κιλών.
• Αν έχουμε μια μπάλα του τένις και μια μπάλα ποδοσφαίρου και τα κλωτσάμε με την ίδια δύναμη, η μπάλα του τένις θα έχει μεγαλύτερη επιτάχυνση από την μπάλα ποδοσφαίρου, αφού η μάζα της είναι μικρότερη.
• Όταν ένα αυτοκίνητο σταματά στη μέση του δρόμου και πιέζεται χειροκίνητα από τον οδηγό, η επιτάχυνσή του θα είναι μικρότερη από ό, τι αν το σπρώξουν πολλά άτομα.