Innehåll
Linjär acceleration är hastigheten för hastighetsändring under en given tidsperiod av ett objekt som rör sig i en riktning. Detta är ett mycket grundläggande begrepp i fysik och ingår i klassisk mekanik - fysikens specifika fält som behandlar rörelsebestämmelserna för icke-atomära föremål (atomära partiklarnas rörelse och beteende beskrivs i kvantmekaniken). Det enklaste exemplet i den dagliga linjära accelerationen är en bil som kontinuerligt accelererar längs en rak väg.
Villkor och begrepp
Hastighet definieras som förändringshastigheten i läget för ett rörligt objekt över en tidsperiod. I det internationella systemet för enheter (SI) mäts det i meter per sekund eller m / s. "Mätare" beskriver förändringen i position eller avstånd, och "sekunder" är tidsenheten. Ett rörligt föremål som täcker mest avstånd för varje tidsenhet rör sig snabbare, eller har högre hastighet. Ett rörligt föremål sägs accelerera när dess hastighet förändras. Accelerationen mäts i meter per sekund kvadrat eller m / s². Så en bil som accelererar vid 15 m / s² ökar sin hastighet med en hastighet av 15 meter per sekund varje sekund det rör sig.
missuppfattningar
I vanligt vardagsspråk använder vi ofta orden hastighet och hastighet likgiltigt. Men i fysiken klassificeras hastigheten som en vektorkvantitet, medan hastigheten är en skalär mängd. Skillnaden är att en vektormängd innehåller en beskrivning av riktning. Därför är "10 m / s North" ett mått på hastighet, medan "10 m / s" är ett mått på hastighet. Också acceleration är en vektormängd och i linjär acceleration måste föremålet röra sig medan man rör sig i en enda riktning.
Även acceleration som det används i fysiken betyder inte nödvändigtvis en ökning i hastighet. Definitionen av "förändringshastighet" inkluderar också en minskning av kvantiteten. Då kan accelerationen vara ett negativt tal. Mätningen "-10 m / s²" betyder att det rörliga objektet retarderar vid 10 m / s för varje sekund som rör sig.
beräkning
Begreppet acceleration är en del av Newtons andra lagen om rörelse, som säger att kraften som verkar på ett objekt är lika med sin massa multiplicerad med dess acceleration. Den uttrycks i ekvationen F = m. a; där "F" är symbolen för kraft, "m" för massa och "a" för acceleration. Om kraften som verkar på ett föremål och dess massa är känd kan dess acceleration bestämmas genom att massan divideras med massan: a = F / m.
Ett annat sätt att beräkna accelerationen är att ta skillnaden i hastighet och delning med tidsskillnaden: a = dv / dt, där "dv" är skillnaden i hastighet "(v2 - v1) och" dt " Om en bil i vila börjar röra sig och når en hastighet på 20 m / s om 10 sekunder, så är accelerationen 2 m / s² (20 meter per sekund - 0 meter per sekund / 10 sekunder - 0 sekunder).
Cirkulär rörelse
Linjär acceleration gäller endast i samband med linjär rörelse, vilket är rörelse längs en rak linje. Men föremål kan också flytta och accelerera på andra sätt. Eftersom accelerationsåtgärder förändras i hastighet, och hastigheten inkluderar riktning, kallas också en förändring i riktning acceleration. Till exempel, om en bil som ständigt rör sig vid 20 m / s på en rak väg plötsligt går in i en kurva, accelererar denna bil när den rör sig längs kurvan, även om hastigheten inte förändras. Accelerationen känns av föraren kallas "cirkulär acceleration".
ansökan
Som en del av en grundläggande fysikalisk lag används principen om linjär acceleration på många områden, från ingenjör till astronomi. Ett anmärkningsvärt exempel är en maskin som används av National Space and Aeronautics Administration (NASA), kallad Linear Space Acceleration Mass Measurement Apparatus eller SLAMMD. Denna maskin används för att mäta astronauternas massa i omlopp. Den implicita principen är Newtons andra lag om rörelse, men den här gången bestäms massan genom att dividera kraften genom accelerationen: m = F / a.