Zrychlení vs. Zpomalení: 7 faktů, které byste měli vědět

Podívejme se na rozdíl mezi zrychlením a zpomalením.

Zrychlení je rychlost změny rychlosti v požadovaném čase v pozitivním nebo negativním směru, ale co je to zpomalení? Kdykoli předmět během pohybu zpomalí, zpomalí. Můžeme tedy říci, že při zrychlení a zpomalení se rychlost mění s ohledem na čas, ale jaký je rozdíl mezi zrychlením a zpomalením?

Zrychlení vs. zpomalení

Akcelerace	Zpomalení
Rychlost změny vektoru rychlosti předmětu ve směru síly se nazývá zrychlení	Zrychlení, které zpomaluje pohyb, se nazývá zpomalení. Je vždy opačný ke směru pohybu.
Je to vektorové množství a má velikost i směr.	Zpomalení je také vektorová veličina.
Zrychlení může být pozitivní i negativní.	Zpomalení může být také pozitivní nebo negativní.
Kdykoli objekt zrychlí, zrychlí.	Objekt vždy zpomalí, když zpomalí.
Pohybující se auto zrychluje, když zvyšuje svoji rychlost.	Vůz začne zpomalovat, když se na něj vztahují přestávky

Zrychlení: Podrobná analýza

Zrychlení je vektorová veličina. Když tělo změní svoji rychlost změnou velikosti (rychlosti) nebo směru, zrychlí. Jednotka zrychlení SI je m/s². Zrychlení je vždy v pořadí aplikované síly na těleso. Může to být pozitivní nebo negativní. Zda je zrychlení tělesa kladné nebo záporné, závisí na následujících dvou faktorech, 

1. souřadnicový systém používaný k popisu pohybu 
2. počasí tělo zrychluje nebo zpomaluje

Další informace o negativním zrychlení najdete v příspěvku na negativní zrychlení

Vektorová forma zrychlení

Víme, že zrychlení je rychlost změny rychlosti v čase,

Pokud vyřešíme vektor rychlosti, tzn           

    Kde

[latex]v_{x},v_{y},v_{z} jsou složky rychlosti podél x, y, z respektive [/latex] a i, j, k jsou jednotkový vektor v x, y, z -osa, resp.

Poté,

Můžeme zjistit průměrné zrychlení nebo okamžité zrychlení pohybujícího se tělesa. Co je tedy průměrné zrychlení? A co je to rychlé zrychlení?

 Průměrné zrychlení

Zvažte auto, které se pohybuje plynule se měnící rychlostí. Jeho průměrné zrychlení je poměrem změny celkové rychlosti během pohybu k času potřebnému k dokončení pohybu. Matematicky je reprezentován jako,

kde_pták - Průměrné zrychlení

v_f - konečná rychlost

v_i - počáteční rychlost

Okamžité zrychlení

Okamžité zrychlení je zrychlení v určitém časovém okamžiku během pohybu. Matematicky se označuje jako,

Zpomalení

Pohybující se objekt zpomalí ztrátou rychlosti a rychlost, kterou ztrácí svoji rychlost, se nazývá zpomalení. Zpomalení je vždy v opačném směru rychlosti pohybujícího se objektu. Jednotka zpomalení SI je m/s². Následující vzorce udávají velikost zpomalení,

Proto,

 

                                  v- konečná rychlost

                                  u- počáteční rychlost

                                   t- čas pohybu

Zde, záporné znaménko znamená, že zpomalení je opačné do směru zrychlení.

Znamení zrychlení a zpomalení

Jak jsme diskutovali dříve, známka zrychlení závisí na dvou faktorech, konkrétně na souřadnicovém systému zvoleném pro popis pohybu a na tom, zda objekt zrychluje nebo zpomaluje. Zpomalení je také závislé na těchto dvou faktorech.

Abyste to správně pochopili, zvažte pohyb auta v jedné dimenzi. Pohyb auta můžeme rozdělit na čtyři případy; tyto jsou následující,

Případ 1-Auto se pohybuje vpřed a zrychluje

Když vozidlo zrychluje dopředu, zpomalení je nulové a zrychlení je ve směru rychlosti. Rychlost i zrychlení jsou v tomto stavu kladné.

Případ 2-Auto se pohybuje pozitivním směrem x a zpomaluje. 

Jak víme, zpomalení je vždy spojeno se zpomalením pohybu. V tomto případě auto zpomaluje při pohybu ve směru + x. Třecí síla je zodpovědná za zpomalení vozu a je ve směru-x; zrychlení automobilu je tedy také ve směru x. Když auto zpomaluje, znamená to, že auto zpomaluje v záporném směru x. V tomto případě tedy můžeme říci, že negativní zrychlení a zpomalení jsou stejné.

Případ 3- Auto se pohybuje negativním směrem X a zpomaluje.

V tomto případě auto zpomaluje a jeho směr je podél kladné osy x. Proto je zpomalení vozu pozitivní; to dokazuje, že zpomalení může být pozitivní.

Případ 4-Auto se pohybuje záporným směrem x a zrychluje

V tomto případě vozidlo zrychluje ve směru –ve x, takže nemá žádné zpomalení. Protože je směr pohybu záporný, je záporné také zrychlení vozu.

Zpomalení a záporné zrychlení tedy nemusí být nutně stejné.

Řešené příklady zrychlení a zpomalení

Muž začíná chodit po silnici rychlostí 0.5 m/s. Po 4 minutách je jeho rychlost 2 m/s. Jaké je zrychlení toho muže během pohybu?

Řešení-

Vzhledem k tomu, počáteční rychlost, u = 0.5 m/s

                 Konečná rychlost, v = 2 m/s

                     Čas, t = 4 minuty = 4 × 60 = 240 sekund

Najít: zrychlení muže

 Použitím vzorců pro průměrné zrychlení 

0.00625 m / s² je zrychlení člověka v pohybu.

Automobil se pohybuje rovnoměrnou rychlostí 40 km/h z bodu A a zastaví se v bodě B. Automobil dokončí svůj pohyb z bodu A do B do 5 hodin. Jaké bude zpomalení vozu v km/h²?

Řešení, 

Vzhledem k počáteční rychlosti automobilu je u = 40 km/h

            Konečná rychlost auta, v = 0 km/h

 Čas na dokončení pohybu, t = 5 hodin

Najít: zpomalení auta

Pomocí vzorců zpomalení

Zde záporná značka ukazuje směr zpomalení

                         = - 8 km/h²

-8 km/ h² je zpomalení vozu v pohybu.