Tartalom
A lineáris gyorsulás az egy irányban mozgó objektum sebességének változása egy adott időszak alatt. Ez a fizika alapkoncepciója és a klasszikus mechanika része - a fizika sajátos területe, amely a nem atomi objektumok mozgásának törvényeivel foglalkozik (az atom részecskék mozgása és viselkedése a kvantummechanikában van leírva). A legegyszerűbb példa a napi lineáris gyorsításban egy olyan autó, amely folyamatosan egyenes úton halad.
Feltételek és fogalmak
A sebességet úgy határozzuk meg, mint egy mozgó tárgy helyzetének változási sebességét egy bizonyos idő alatt. A Nemzetközi Egységrendszerben (SI) méter / másodpercben vagy m / s-ban mérik. A "mérők" a pozíció vagy távolság változását írják le, és a "másodperc" az időegység. Egy mozgó objektum, amely minden időegységre kiterjed a legtávolabb, gyorsabban mozog, vagy nagyobb sebességgel rendelkezik. Mozgó objektumról azt mondják, hogy gyorsul, ha a sebesség változik. A gyorsulást méterenként másodpercenként vagy m / s²-ben mértük. Tehát egy 15 m / s²-en gyorsuló autó 15 másodpercenként másodpercenként növekszik a sebessége, amit mozog.
téveszmék
A hétköznapi nyelvben gyakran használjuk a sebességet és a sebességet közömbösen. A fizikában azonban a sebességet vektormennyiségként osztályozzák, míg a sebesség skaláris mennyiség. A különbség az, hogy a vektor mennyisége az irány leírását tartalmazza. Ezért a "10 m / s észak" a sebesség mérése, míg a "10 m / s" a sebesség mérése. Továbbá a gyorsulás egy vektormennyiség, és lineáris gyorsítás esetén az objektumnak egy irányban mozognia kell.
A fizikában alkalmazott gyorsulás nem feltétlenül jelenti a sebesség növekedését. A „változás mértéke” meghatározása magában foglalja a mennyiség csökkentését is. Ezután a gyorsulás negatív szám lehet. A "-10 m / s²" mérés azt jelenti, hogy a mozgó objektum 10 m / s-on lassul minden másodperces mozgásnál.
számítás
A gyorsulás fogalma része a Newton második mozgásjogának, amely szerint az objektumra ható erő megegyezik annak tömegével, amelyet a gyorsítással szoroztak. Ezt az F = m egyenletben fejezzük ki. a; ahol "F" az erő szimbóluma, "m" a tömegre, és "a" a gyorsításra. Ha ismert az objektumra és annak tömegére ható erő, annak gyorsulását az erő tömegével való elosztásával határozhatjuk meg: a = F / m.
A gyorsulás kiszámításának másik módja az, hogy a sebességkülönbséget és az időeltolódást megosztjuk: a = dv / dt, ahol a "dv" a sebesség "(v2 - v1) és" dt "különbsége. Például, ha egy autó pihenni kezd, és eléri a 20 m / s sebességet 10 másodperc alatt, akkor gyorsulása 2 m / s² lesz (20 méter másodpercenként - 0 méter másodpercenként / 10 másodperc) - 0 másodperc).
Körkörös mozgás
A lineáris gyorsulás csak a lineáris mozgás összefüggésében érvényes, ami egyenes vonal mentén mozgás. Az objektumok azonban más módon is mozoghatnak és gyorsulhatnak. Mivel a gyorsulás mértéke megváltoztatja a sebességet, és a sebesség magában foglalja az irányt, az irányváltást gyorsításnak is nevezik. Például, ha egy autó, amely egyenes úton 20 m / s sebességgel mozog, hirtelen egy görbebe lép, ez az autó felgyorsul, amikor a görbe mentén mozog, még akkor is, ha a sebesség nem változik. A vezető által érezhető gyorsulást "körkörös gyorsulásnak" nevezik.
kérelem
A fizika alapjogának részeként a lineáris gyorsulás elvét számos területen használják a mérnöki és a csillagászati szempontból. Figyelemre méltó példa erre a National Space and Aeronautics Administration (NASA) által használt gép, amelyet lineáris térgyorsítási tömegmérő készüléknek vagy SLAMMD-nek hívnak. Ezt a gépet az űrhajósok pályáján mért tömegének mérésére használják. Ennek implicit elve Newton második mozgástörvénye, de ezúttal a tömeget úgy határozzuk meg, hogy az erőt a gyorsítással osztjuk el: m = F / a.