Bij het bestuderen van de mechanische beweging van lichamen in de ruimte in de natuurkunde, houden ze altijd rekening met de resulterende versnelling. Laten we in het artikel bekijken wat versnelling is en hoe het in de natuurkunde wordt aangeduid, en ook een eenvoudig probleem oplossen om deze waarde te berekenen.
Wat is versnelling en wat zijn de soorten?
Begrijp onder de versnelling de waarde, waarvan de betekenis de snelheid van verandering in de snelheid van het lichaam is. Wiskundig is deze definitie als volgt geschreven:
a=dv/dt.
Als de tijdfunctie van snelheid bekend is, is het voldoende om de eerste afgeleide ervan te vinden om de versnelling op een bepaald moment te berekenen.
In de natuurkunde is de letter van versnelling de kleine Latijnse a. Dit is echter de zogenaamde lineaire versnelling, die wordt gemeten in eenheden van m/s2. Daarnaast is er ook nog de hoekversnelling. Het toont de verandering in hoeksnelheid en wordt uitgedrukt in eenheden van rad/s2. Dit type versnelling wordt aangegeven met de Griekse kleine letter α (alfa). Somsde letter ε (epsilon) wordt gebruikt om het aan te duiden.
Als het lichaam langs een gekromde baan beweegt, wordt de totale versnelling ontleed in twee componenten: tangentieel (de verandering in snelheid in grootte bepalen) en normaal (de verandering in snelheid in richting bepalen). Deze soorten versnellingen worden ook aangegeven met de letters a, maar met de bijbehorende indices: at en a. Normaal wordt vaak centripetaal genoemd en tangentieel wordt vaak tangentieel genoemd.
Ten slotte is er nog een ander type versnelling dat optreedt wanneer lichamen vrij in het zwaartekrachtveld van de planeet vallen. Het wordt aangegeven met de letter g.
Probleem in de natuurkunde voor versnelling
Het is bekend dat het lichaam in een rechte lijn beweegt. Zijn snelheid in de tijd wordt bepaald door de volgende wet:
v=2t2-t+4.
Het is noodzakelijk om de versnelling te berekenen die het lichaam zal hebben op tijdstip t=2,5 seconden.
Volgend op de definitie van a, krijgen we:
a=dv/dt=4t - 1.
Dat wil zeggen, de waarde a hangt lineair af van de tijd. Het is merkwaardig op te merken dat op het beginmoment (t=0) de versnelling negatief was, dat wil zeggen gericht tegen de snelheidsvector. We krijgen het antwoord op het probleem door t=2,5 seconden in deze vergelijking in te vullen: a=9 m/s2.
