Zrychlení je příkladem vektorové veličiny, tj. „Skládá se ze směru i velikosti“. Směr zrychlení objektu je orientován na směr výsledné síly na předmět. Mechanika definuje zrychlení jako „rychlost variace rychlosti vzhledem k času“.
Podle druhého Newtonova zákona pohybu je zrychlení dáno poměrem čisté síly působící na předmět k hmotnosti předmětu. Jinými slovy, zrychlení je také označováno jako rychlost změny rychlosti vzhledem k času, tj. Dv/dt. Jednotka zrychlení je metr za sekundu na druhou na základě standardního mezinárodního systému (SI).
Víme, že síla i rychlost jsou vektorové veličiny a jak hmotnost, tak čas jsou skalární veličiny. "Když vydělíme vektorovou veličinu skalárním množstvím, vznikne vektorové množství." Matematicky tedy můžeme říci, že na základě této vlastnosti je zrychlení také vektorovou veličinou, tj. Má směr i velikost.
Fyzicky může síla působící na předmět způsobit jeho pohyb nebo zrychlení ve směru, ve kterém výsledná síla leží. To znamená, že předmět začne působením výsledné síly v tomto směru zrychlovat. Protože zrychlení se rovná síle podle hmotnosti, můžeme říci, že pro stejné množství síly působící na různé objekty by zrychlení každého objektu záviselo na jeho hmotnosti.
Příklad směru zrychlení
Směr zrychlení lze demonstrovat na několika příkladech, jako například:
- Uvažujme nehybný míč držený na stole. Pokud použijeme horizontální sílu, která je dostatečně silná, aby odolala třecímu odporu působícímu na míč z povrchu stolu, pak se míč začne pohybovat ve směru horizontální síly. Můžeme tedy říci, že po aplikaci horizontální síly začne míč zrychlovat ve směru výsledné síly.
- Jakýkoli volně padající předmět ve vakuu zažívá gravitační zrychlení, které vždy směřuje do středu Země. Volně padající předmět ve vzduchu zažívá různé druhy zrychlení: gravitační zrychlení a zrychlení způsobené vztlakovou silou odporu ze vzduchu nebo odporu vzduchu.
- Každá forma kruhového pohybu, včetně těch, ve kterých se tato rychlost nemění, má zrychlení. Důvodem je, že v případě kruhového pohybu se směr pohybu neustále mění a tato změna je způsobena zrychlením.
Je třeba poznamenat, že v klidu předmět zažívá dvě síly: gravitaci a normálu, které se navzájem ruší a udržují své zrychlení na nule.
Jaké jsou typy zrychlení podle směru?
Na základě směru lze akceleraci rozdělit do tří typů
- Pozitivní zrychlení: zrychlení, které působí na předmět ve směru počátečního směru šíření objektu, se nazývá pozitivní zrychlení. Tento typ zrychlení zvyšuje rychlost objektu směrem ke směru šíření. Někdy se tento druh zrychlení také nazývá lineární zrychlení. Tento typ zrychlení je například pozorován, když je v jedoucím vozidle stlačen plynový pedál, aby se zvýšila jeho rychlost.
- Negativní zrychlení: zrychlení, které působí na objekt ve směru opačném ke směru počátečního směru šíření objektu, se nazývá negativní zrychlení. Tento typ zrychlení má tendenci zpomalit rychlost objektu nebo jej úplně zastavit. Někdy je negativní zrychlení také označováno jako „zpomalení nebo zpomalení“. Tento typ zrychlení je například pozorován při brzdění v jedoucím vozidle za účelem snížení jeho rychlosti nebo zastavení vozidla.
- Radiální zrychlení: zrychlení, které mění směr šíření objektu, se nazývá radiální nebo ortogonální zrychlení. Tento typ zrychlení neovlivňuje rychlost pohybujícího se objektu. Tento typ zrychlení je například pozorován, když vozidlo zatáčí konstantní rychlostí.
Má průměrné zrychlení směr?
Průměrné zrychlení je definováno jako poměr změny rychlosti objektu k době trvání.
Ano, průměrné zrychlení se skládá ze směru spolu s velikostí. "Směr průměrného zrychlení je určen směrem změny rychlosti za určité časové období." V případě, že je počáteční rychlost rovna nule nebo objekt začíná z klidu, pak se směr průměrného zrychlení rovná směru konečné rychlosti objektu po určitém časovém období.
Má zrychlení stejný směr jako rychlost?
Ne. Nebylo by správné tvrdit, že směr zrychlení je vždy stejný jako směr rychlosti.
V praktickém světě rozumíme zrychlením obecně průměrné zrychlení objektu. Směr zrychlení je tedy ve směru „změny rychlosti“. V případě okamžitého zrychlení, tj. Zrychlení tělesa v daném časovém bodě, však můžeme říci, že směr rychlosti a zrychlení je stejný.
Dalším bodem, který je třeba poznamenat, je, že se říká, že zrychlení má stejný směr jako rychlost, když zrychlení způsobí zvýšení velikosti rychlosti, tj. Rychlosti objektu. Zrychlení má však opačný směr než rychlost, když zrychlení způsobí snížení velikosti rychlosti, tj. Rychlosti objektu.
Jak se určuje směr průměrného zrychlení?
Průměrné zrychlení objektu je dáno změnou rychlosti o dobu, tzn
Zde ∆v je změna rychlosti a ∆t doba. Směr zrychlení je dán směrem vektoru ∆v. Li Vektor ∆v1 a Vektor ∆v2 jsou dány, pak to můžeme zjistit ∆v vektor podle trojúhelníkového zákona vektorů. Grafické znázornění směru zrychlení ve smyslu směru změny rychlosti je na následujícím obrázku:
Co je to tangenciální zrychlení?
Termín tangenciální zrychlení platí pro kruhovou dráhu.
Tangenciální zrychlení je definováno jako „rychlost změny tangenciální rychlosti předmětu pohybujícího se po kruhové dráze o poloměru R s ohledem na čas“. Tangenciální zrychlení je poněkud analogické lineárnímu zrychlení. Tangenciální zrychlení je zodpovědné za změnu pouze velikosti rychlosti, tj. Rychlosti předmětu.
Matematicky je tangenciální zrychlení objektu dáno rovnicí:
Tangenciální zrychlení = poloměr otáčení (R) x úhlové zrychlení (α)
Co je dostředivé zrychlení?
Termín dostředivé zrychlení platí pro rovnoměrný kruhový pohyb.
Odstředivé zrychlení je definováno jako „poměr druhé mocniny rychlosti předmětu pohybujícího se po kruhové dráze k poloměru kruhové dráhy“. Odstředivé zrychlení je zodpovědné za změnu směru rychlosti předmětu pohybujícího se po kruhové dráze. Velikost zrychlení se vlivem dostředivého zrychlení nemění.
Matematicky je dostředivá akcelerace dána vztahem
Odstředivé zrychlení = V2/R
Doufáme, že tento příspěvek by mohl odpovědět na všechny vaše dotazy týkající se směru zrychlení.
