Podczas studiowania w fizyce ruchu mechanicznego ciał w przestrzeni, zawsze biorą pod uwagę wynikające z tego przyspieszenie. Zastanówmy się w artykule, czym jest przyspieszenie i jak jest oznaczane w fizyce, a także rozwiążmy prosty problem, aby obliczyć tę wartość.
Co to jest przyspieszenie i jakie są jego rodzaje?
Pod przyspieszeniem zrozum wartość, której znaczeniem jest prędkość zmiany prędkości ciała. Matematycznie ta definicja jest napisana w następujący sposób:
a=dv/dt.
Jeżeli funkcja czasu jest znana, to wystarczy znaleźć jej pierwszą pochodną, aby obliczyć przyspieszenie w określonym czasie.
W fizyce literą przyspieszenia jest mała łacińska a. Jest to jednak tak zwane przyspieszenie liniowe, które jest mierzone w jednostkach m/s2. Oprócz tego jest też przyspieszenie kątowe. Pokazuje zmianę prędkości kątowej i jest wyrażony w jednostkach rad/s2. Ten rodzaj przyspieszenia jest oznaczony grecką małą literą α (alfa). czasemlitera ε (epsilon) jest używana do oznaczenia tego.
Jeżeli ciało porusza się po zakrzywionej trajektorii, całkowite przyspieszenie rozkłada się na dwie składowe: styczną (określającą zmianę prędkości w wielkości) i normalną (określającą zmianę prędkości w kierunku). Te rodzaje przyspieszenia są również oznaczane literami a, ale przy użyciu odpowiednich wskaźników: at i a. Normalna jest często nazywana dośrodkową, a styczna jest często nazywana styczną.
Wreszcie istnieje inny rodzaj przyspieszenia, który występuje, gdy ciała swobodnie spadają w polu grawitacyjnym planety. Jest oznaczony literą g.
Problem w fizyce dla przyspieszenia
Wiadomo, że ciało porusza się w linii prostej. Jego prędkość w czasie jest określona przez następujące prawo:
v=2t2-t+4.
Konieczne jest obliczenie przyspieszenia, jakie będzie mieć ciało w czasie t=2,5 sekundy.
Zgodnie z definicją a otrzymujemy:
a=dv/dt=4t - 1.
Oznacza to, że wartość a zależy liniowo od czasu. Warto zauważyć, że w momencie początkowym (t=0) przyspieszenie było ujemne, to znaczy skierowane przeciw wektorowi prędkości. Odpowiedź na ten problem otrzymujemy, podstawiając t=2,5 sekundy do tego równania: a=9 m/s2.
