Η επιτάχυνση είναι ο ρυθμός αλλαγής του ταχύτητα ως συνάρτηση του χρόνου. είναι ένα διάνυσμα, που σημαίνει ότι έχει τόσο μέγεθος όσο και κατεύθυνση. Μετράται σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο σε τετραγωνικά μέτρα ή σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο (ταχύτητα ή ταχύτητα του αντικειμένου) ανά δευτερόλεπτο.
Σε όρους λογισμού, η επιτάχυνση είναι η δεύτερη παράγωγο της θέσης σχετικά με το χρόνο ή, εναλλακτικά, το πρώτο παράγωγο της ταχύτητας σχετικά με το χρόνο.
Επιτάχυνση - Αλλαγή ταχύτητας
Η καθημερινή εμπειρία της επιτάχυνσης είναι σε ένα όχημα. Βγείτε στο γκάζι και το αυτοκίνητο επιταχύνεται καθώς αυξάνεται η δύναμη που ασκείται στον κινητήρα από τον κινητήρα. Αλλά η επιβράδυνση είναι επίσης επιτάχυνση - η ταχύτητα αλλάζει. Αν βγάλετε το πόδι σας από το γκάζι, η δύναμη μειώνεται και η ταχύτητα μειώνεται με την πάροδο του χρόνου. Η επιτάχυνση, όπως ακούγεται στις διαφημίσεις, ακολουθεί τον κανόνα της αλλαγής ταχύτητας (μίλια ανά ώρα) με την πάροδο του χρόνου, όπως από μηδέν έως 60 μίλια ανά ώρα σε επτά δευτερόλεπτα.
Μονάδες επιτάχυνσης
Οι μονάδες SI για επιτάχυνση είναι m / s2
(μέτρα ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο ή μέτρα ανά δευτερόλεπτο ανά δευτερόλεπτο).
Το Gal ή το Galileo (Gal) είναι μια μονάδα επιτάχυνσης που χρησιμοποιείται στη βαρυμετρία αλλά δεν είναι μονάδα SI. Ορίζεται ως 1 εκατοστό ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο. 1 cm / s2
Οι αγγλικές μονάδες επιτάχυνσης είναι τα πόδια ανά δευτερόλεπτο ανά δευτερόλεπτο, ft / s2
Η τυπική επιτάχυνση λόγω βαρύτητας ή κανονικής βαρύτητας σολ0 είναι η βαρυτική επιτάχυνση ενός αντικειμένου σε κενό κοντά στην επιφάνεια της γης. Συνδυάζει τα αποτελέσματα της βαρύτητας και της φυγοκεντρικής επιτάχυνσης από την περιστροφή της γης.
Μετατροπή μονάδων επιτάχυνσης
| αξία | Κυρία2 |
|---|---|
| 1 Gal ή cm / s2 | 0.01 |
| 1 ft / s2 | 0.304800 |
| 1 σολ0 | 9.80665 |
Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα - Υπολογισμός της επιτάχυνσης
Η εξίσωση της κλασσικής μηχανικής για την επιτάχυνση προέρχεται από το Δεύτερο Νόμο του Νεύτωνα: Το άθροισμα των δυνάμεων (φά) σε ένα αντικείμενο μόνιμης μάζας (Μ) ισούται με μάζα Μ πολλαπλασιάζεται με την επιτάχυνση του αντικειμένου (ένα).
φά = έναΜ
Επομένως, αυτό μπορεί να αναδιαταχθεί για να ορίσει την επιτάχυνση ως εξής:
ένα = φά/Μ
Το αποτέλεσμα αυτής της εξίσωσης είναι ότι αν δεν ενεργούν δυνάμεις πάνω σε ένα αντικείμενο (φά = 0), δεν θα επιταχυνθεί. Του Ταχύτητα θα παραμείνει σταθερή. Αν προστεθεί μάζα στο αντικείμενο, η επιτάχυνση θα είναι χαμηλότερη. Εάν η μάζα αφαιρεθεί από το αντικείμενο, η επιτάχυνση θα είναι υψηλότερη.
Ο Δεύτερος Νόμος του Νεύτωνα είναι ένας από τους τρεις νόμους της κίνησης Isaac Newton που δημοσιεύθηκε το 1687 το 2006 Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Μαθηματικές Αρχές της Φυσικής Φιλοσοφίας).
Επιτάχυνση και Σχετικότητα
Ενώ Νόμοι κίνησης του Νεύτωνα εφαρμόζουμε στις ταχύτητες που συναντάμε στην καθημερινή ζωή, όταν τα αντικείμενα ταξιδεύουν κοντά στην ταχύτητα του φωτός, αλλάζουν οι κανόνες. Τότε είναι η πιο ειδική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν ακριβέστερη. Η ειδική θεωρία της σχετικότητας λέει ότι χρειάζεται περισσότερη δύναμη για να επιφέρει επιτάχυνση καθώς ένα αντικείμενο προσεγγίζει την ταχύτητα του φωτός. Τελικά, η επιτάχυνση γίνεται απαρατήρητη και το αντικείμενο δεν επιτυγχάνει ποτέ την ταχύτητα του φωτός.
Σύμφωνα με τη θεωρία της γενικής σχετικότητας, η αρχή της ισοδυναμίας λέει ότι η βαρύτητα και η επιτάχυνση έχουν τα ίδια αποτελέσματα. Δεν ξέρετε εάν επιταχύνετε ή όχι εάν δεν μπορείτε να παρατηρήσετε χωρίς καμία δύναμη σε σας, συμπεριλαμβανομένης της βαρύτητας.