Содержание
Линейное ускорение - это скорость изменения скорости в течение заданного периода времени объекта, движущегося в одном направлении. Это очень базовое понятие в физике и является частью классической механики - специфической области физики, которая имеет дело с законами движения неатомных объектов (движение и поведение атомных частиц описано в квантовой механике). Простейшим примером ежедневного линейного ускорения является автомобиль, который непрерывно ускоряется по прямой дороге.
Термины и понятия
Скорость определяется как скорость изменения положения движущегося объекта в течение определенного периода времени. В Международной системе единиц (СИ) она измеряется в метрах в секунду или м / с. «Метры» описывают изменение положения или расстояния, а «секунды» - единица времени. Движущийся объект, который покрывает наибольшее расстояние для каждой единицы времени, движется быстрее или имеет более высокую скорость. Говорят, что движущийся объект ускоряется при изменении его скорости. Ускорение измеряется в метрах в секунду в квадрате или м / с². Таким образом, автомобиль, разгоняющийся со скоростью 15 м / с², увеличивает скорость со скоростью 15 метров в секунду каждую секунду своего движения.
неправильные представления
На обычном повседневном языке мы часто используем слова скорость и скорость безразлично. Но в физике скорость классифицируется как векторная величина, а скорость - скалярная величина. Разница заключается в том, что векторная величина включает в себя описание направления. Поэтому «10 м / с на север» - это мера скорости, а «10 м / с» - это мера скорости. Кроме того, ускорение является векторной величиной, и при линейном ускорении объект должен двигаться, двигаясь в одном направлении.
Кроме того, ускорение, как оно используется в физике, не обязательно означает увеличение скорости. Определение «скорости изменения» также включает сокращение количества. Тогда ускорение может быть отрицательным числом. Измерение «-10 м / с²» означает, что движущийся объект замедляется со скоростью 10 м / с при каждом втором движении.
расчет
Концепция ускорения является частью второго закона движения Ньютона, который говорит, что сила, действующая на объект, равна его массе, умноженной на его ускорение. Это выражается в уравнении F = m. а; где «F» - символ силы, «m» - масса, а «a» - ускорение. Если сила, действующая на объект, и его масса известны, то ее ускорение можно определить, разделив силу на массу: a = F / m.
Другой способ расчета ускорения состоит в том, чтобы взять разницу в скорости и разделить на разницу во времени: a = dv / dt, где «dv» - это разница в скорости »(v2 - v1) и« dt » Например, если автомобиль в состоянии покоя начинает двигаться и достигает скорости 20 м / с за 10 секунд, то его ускорение составит 2 м / с² (20 метров в секунду - 0 метров в секунду / 10 секунд - 0 секунд).
Круговое движение
Линейное ускорение применяется только в контексте линейного движения, которое представляет собой движение по прямой линии. Но объекты могут также двигаться и ускоряться другими способами. Поскольку ускорение измеряет изменения скорости, а скорость включает в себя направление, изменение направления также называется ускорением. Например, если автомобиль, постоянно движущийся со скоростью 20 м / с по прямой дороге, внезапно входит в поворот, этот автомобиль ускоряется при движении по кривой, даже если его скорость не изменяется. Ускорение, ощущаемое водителем, называется «круговым ускорением».
приложение
Как часть фундаментального закона физики, принцип линейного ускорения используется во многих областях, от инженерии до астрономии. Ярким примером является машина, используемая Национальным управлением космического пространства и аэронавтики (НАСА), называемая прибором для измерения массы в линейном космическом ускорении или SLAMMD. Эта машина используется для измерения массы космонавтов на орбите. Его неявный принцип - второй закон движения Ньютона, но на этот раз масса определяется делением силы на ускорение: m = F / a.