Perpindahan (dalam kinematika) adalah perubahan lokasi tubuh fisik dalam ruang relatif terhadap kerangka acuan yang dipilih. Juga, perpindahan adalah vektor yang mencirikan perubahan ini. Ini memiliki sifat aditif.

Kecepatan (sering dilambangkan dari kecepatan bahasa Inggris atau vitesse Prancis) adalah kuantitas fisik vektor yang mencirikan kecepatan gerakan dan arah pergerakan titik material dalam ruang relatif terhadap sistem referensi yang dipilih (misalnya, kecepatan sudut).

Percepatan (biasanya dilambangkan dalam mekanika teoretis) - turunan waktu dari kecepatan, besaran vektor yang menunjukkan seberapa besar vektor kecepatan suatu titik (benda) berubah saat bergerak per satuan waktu (yaitu, percepatan memperhitungkan tidak hanya perubahan kecepatan , tetapi juga arahnya).

Percepatan tangensial (tangensial) adalah komponen vektor percepatan yang diarahkan sepanjang garis singgung lintasan pada titik tertentu dalam lintasan. Akselerasi tangensial mencirikan perubahan modulo kecepatan selama gerak lengkung.

Beras. 1.10. percepatan tangensial.

Arah vektor percepatan tangensial (lihat Gambar 1.10) bertepatan dengan arah kecepatan linier atau berlawanan dengannya. Artinya, vektor percepatan tangensial terletak pada sumbu yang sama dengan lingkaran singgung, yang merupakan lintasan tubuh.

Percepatan normal

Percepatan normal adalah komponen vektor percepatan yang diarahkan sepanjang garis normal ke lintasan gerak pada titik tertentu pada lintasan gerak benda. Artinya, vektor percepatan normal tegak lurus terhadap kecepatan linier gerakan (lihat Gambar 1.10). Percepatan normal mencirikan perubahan kecepatan dalam arah dan dilambangkan dengan huruf n. Vektor percepatan normal diarahkan sepanjang jari-jari kelengkungan lintasan.

Akselerasi penuh

Akselerasi penuh dalam gerak lengkung, itu terdiri dari percepatan tangensial dan normal sesuai dengan aturan penambahan vektor dan ditentukan oleh rumus:

(menurut teorema Pythagoras untuk persegi panjang persegi panjang).

Arah percepatan penuh juga ditentukan oleh aturan penjumlahan vektor:

Kekuatan. Bobot. hukum Newton.

Gaya adalah kuantitas fisik vektor, yang merupakan ukuran intensitas dampak pada tubuh tertentu dari tubuh lain, serta bidang. Gaya yang diterapkan pada benda masif adalah penyebab perubahan kecepatannya atau terjadinya deformasi di dalamnya.

Massa (dari bahasa Yunani ) adalah besaran fisika skalar, salah satu besaran terpenting dalam fisika. Awalnya (abad XVII-XIX), ia mencirikan "jumlah materi" dalam objek fisik, di mana, menurut gagasan waktu itu, kemampuan objek untuk menahan gaya yang diterapkan (kelembaman) dan sifat gravitasi - berat tergantung. Ini terkait erat dengan konsep "energi" dan "momentum" (menurut konsep modern, massa setara dengan energi diam).

hukum pertama Newton

Ada kerangka acuan seperti itu, yang disebut kerangka inersia, relatif terhadap titik material, tanpa adanya pengaruh eksternal, mempertahankan besar dan arah kecepatannya tanpa batas.

hukum kedua Newton

Dalam kerangka acuan inersia, percepatan yang diterima titik material berbanding lurus dengan resultan semua gaya yang diterapkan padanya dan berbanding terbalik dengan massanya.

hukum ketiga Newton

Titik-titik material bekerja satu sama lain secara berpasangan dengan gaya-gaya yang sifatnya sama, diarahkan sepanjang garis lurus yang menghubungkan titik-titik ini, yang besarnya sama dan arahnya berlawanan:

Detak. Hukum kekekalan momentum. Guncangan elastis dan tidak elastis.

Impuls (Jumlah gerak) adalah besaran fisika vektor yang mencirikan ukuran gerak mekanis suatu benda. Dalam mekanika klasik, momentum suatu benda sama dengan produk massa m benda ini dan kecepatannya v, arah momentum bertepatan dengan arah vektor kecepatan:

Hukum kekekalan momentum (Hukum kekekalan momentum) menyatakan bahwa jumlah vektor momentum semua benda (atau partikel) dari sistem tertutup adalah nilai konstan.

Dalam mekanika klasik, hukum kekekalan momentum biasanya diturunkan sebagai konsekuensi dari hukum Newton. Dari hukum Newton, dapat ditunjukkan bahwa ketika bergerak dalam ruang kosong, momentum kekal dalam waktu, dan dengan adanya interaksi, laju perubahannya ditentukan oleh jumlah gaya yang diterapkan.

Seperti hukum kekekalan fundamental lainnya, hukum kekekalan momentum menjelaskan salah satu simetri fundamental - homogenitas ruang.

Dampak yang benar-benar tidak elastis Interaksi kejut semacam itu disebut, di mana tubuh terhubung (melekat) satu sama lain dan bergerak sebagai satu tubuh.

Pada tumbukan tidak lenting sempurna, energi mekanik tidak kekal. Itu sebagian atau seluruhnya masuk ke energi internal tubuh (pemanasan).

Dampak yang benar-benar elastis disebut tumbukan di mana energi mekanik suatu sistem benda adalah kekal.

Dalam banyak kasus, tumbukan atom, molekul, dan partikel elementer mematuhi hukum tumbukan lenting mutlak.

Dengan tumbukan yang benar-benar elastis, bersama dengan hukum kekekalan momentum, hukum kekekalan energi mekanik terpenuhi.

4. Jenis energi mekanik. Pekerjaan. Kekuatan. Hukum kekekalan energi.

Dalam mekanika, ada dua jenis energi: kinetik dan potensial.

Energi kinetik adalah energi mekanik dari setiap benda yang bergerak bebas dan diukur dengan kerja yang dapat dilakukan benda tersebut ketika melambat hingga berhenti total.

Jadi, energi kinetik benda yang bergerak translasi sama dengan setengah produk massa benda ini dan kuadrat kecepatannya:

Energi potensial adalah energi mekanik dari suatu sistem benda, ditentukan oleh pengaturan timbal baliknya dan sifat gaya interaksi di antara mereka. Secara numerik, energi potensial sistem pada posisinya yang diberikan sama dengan kerja yang akan dihasilkan oleh gaya yang bekerja pada sistem ketika sistem bergerak dari posisi ini ke tempat energi potensial secara kondisional diasumsikan nol (E n \u003d 0 ). Konsep "energi potensial" hanya berlaku untuk sistem konservatif, yaitu. sistem di mana kerja gaya yang bekerja hanya bergantung pada posisi awal dan akhir sistem.

Jadi, untuk beban dengan berat P, dinaikkan ke ketinggian h, energi potensial akan sama dengan E n = Ph (E n = 0 pada h = 0); untuk beban yang dipasang pada pegas, E n = kΔl 2 / 2, di mana l adalah perpanjangan (kompresi) pegas, k adalah koefisien kekakuannya (E n = 0 pada l = 0); untuk dua partikel dengan massa m 1 dan m 2 tertarik menurut hukum gravitasi universal, , di mana adalah konstanta gravitasi, r adalah jarak antar partikel (E n = 0 sebagai r → ).

Istilah "usaha" dalam mekanika memiliki dua arti: kerja sebagai suatu proses di mana suatu gaya menggerakkan suatu benda yang bekerja pada sudut selain 90°; usaha adalah besaran fisika yang sama dengan produk gaya, perpindahan dan kosinus sudut antara arah gaya dan perpindahan:

Usaha adalah nol ketika benda bergerak dengan inersia (F = 0), ketika tidak ada gerakan (s = 0), atau ketika sudut antara gerakan dan gaya adalah 90° (cos a = 0). Satuan SI untuk usaha adalah joule (J).

1 joule adalah usaha yang dilakukan oleh gaya 1 N ketika sebuah benda bergerak sejauh 1 m sepanjang garis kerja gaya tersebut. Untuk menentukan kecepatan kerja, masukkan nilai "daya".

Daya adalah besaran fisika yang sama dengan rasio kerja yang dilakukan selama periode waktu tertentu terhadap periode waktu ini.

Bedakan daya rata-rata selama periode waktu:

dan daya sesaat pada waktu tertentu:

Karena usaha adalah ukuran perubahan energi, daya juga dapat didefinisikan sebagai laju perubahan energi suatu sistem.

Satuan SI untuk daya adalah watt, yang sama dengan satu joule per detik.

Hukum kekekalan energi adalah hukum alam yang mendasar, ditetapkan secara empiris dan terdiri dari fakta bahwa untuk sistem fisik yang terisolasi, kuantitas fisik skalar dapat diperkenalkan, yang merupakan fungsi dari parameter sistem dan disebut energi, yang dilestarikan dari waktu ke waktu. Karena hukum kekekalan energi tidak mengacu pada besaran dan fenomena tertentu, tetapi mencerminkan pola umum yang berlaku di mana-mana dan selalu, itu tidak dapat disebut sebagai hukum, tetapi prinsip kekekalan energi.

Percepatan dalam rumus kinematika. Percepatan dalam definisi kinematika.

Apa itu akselerasi?

Kecepatan dapat berubah saat mengemudi.

Kecepatan merupakan besaran vektor.

Vektor kecepatan dapat berubah arah dan modulo, yaitu dalam ukuran. Percepatan digunakan untuk menjelaskan perubahan kecepatan tersebut.

Definisi percepatan

Definisi percepatan

Percepatan adalah ukuran dari setiap perubahan kecepatan.

Percepatan, juga disebut percepatan total, adalah vektor.

vektor percepatan

Vektor percepatan adalah jumlah dari dua vektor lainnya. Salah satu dari vektor lain ini disebut percepatan tangensial dan yang lainnya disebut percepatan normal.

Menjelaskan perubahan modulus vektor kecepatan.

Menjelaskan perubahan arah vektor kecepatan.

Pada gerak lurus, arah kecepatan tidak berubah. Dalam hal ini, percepatan normal adalah nol, dan percepatan total dan tangensial adalah sama.

Dengan gerak seragam, modulus kecepatan tidak berubah. Dalam hal ini, percepatan tangensial adalah nol, dan percepatan total dan normal adalah sama.

Jika benda melakukan gerak lurus beraturan, maka percepatannya nol. Dan ini berarti bahwa komponen percepatan penuh, yaitu. percepatan normal dan percepatan tangensial juga nol.

Vektor percepatan penuh

Vektor percepatan total sama dengan jumlah geometris dari percepatan normal dan tangensial, seperti yang ditunjukkan pada gambar:

Rumus percepatan:

a = a n + a t

Modul akselerasi penuh

Modul akselerasi penuh:

Sudut alfa antara vektor percepatan penuh dan percepatan normal (alias sudut antara vektor percepatan penuh dan vektor radius):

Perhatikan bahwa vektor percepatan penuh tidak bersinggungan dengan lintasan.

Vektor percepatan tangensial diarahkan sepanjang garis singgung.

Arah vektor percepatan penuh ditentukan oleh jumlah vektor vektor percepatan normal dan tangensial.

Percepatan adalah nilai yang mencirikan laju perubahan kecepatan.

Misalnya, sebuah mobil, bergerak menjauh, meningkatkan kecepatan gerakan, yaitu bergerak dengan kecepatan yang dipercepat. Awalnya, kecepatannya nol. Mulai dari diam, mobil secara bertahap berakselerasi ke kecepatan tertentu. Jika lampu lalu lintas merah menyala di jalan, mobil akan berhenti. Tapi itu tidak akan segera berhenti, tetapi setelah beberapa waktu. Artinya, kecepatannya akan berkurang hingga nol - mobil akan bergerak perlahan hingga berhenti sepenuhnya. Namun, dalam fisika tidak ada istilah "perlambatan". Jika tubuh bergerak, melambat, maka ini juga akan menjadi percepatan tubuh, hanya dengan tanda minus (seperti yang Anda ingat, kecepatan adalah besaran vektor).

> adalah perbandingan antara perubahan kecepatan dengan selang waktu terjadinya perubahan tersebut. Percepatan rata-rata dapat ditentukan dengan rumus:

Beras. 1.8. Percepatan rata-rata. dalam SI satuan percepatan adalah 1 meter per detik per detik (atau meter per detik kuadrat), yaitu

Satu meter per detik kuadrat sama dengan percepatan suatu titik yang bergerak lurus, di mana dalam satu detik kecepatan titik ini bertambah 1 m / s. Dengan kata lain, percepatan menentukan seberapa besar kecepatan suatu benda berubah dalam satu detik. Misalnya, jika percepatannya 5 m / s 2, maka ini berarti kecepatan tubuh meningkat 5 m / s setiap detik.

Percepatan sesaat suatu benda (titik material) pada saat waktu tertentu adalah kuantitas fisik yang sama dengan batas di mana percepatan rata-rata cenderung ketika interval waktu cenderung nol. Dengan kata lain, ini adalah percepatan yang dikembangkan tubuh dalam waktu yang sangat singkat:

Dengan gerak lurus yang dipercepat, kecepatan tubuh meningkat dalam nilai absolut, yaitu

V2 > v1

dan arah vektor percepatan bertepatan dengan vektor kecepatan

Jika kecepatan modulo benda berkurang, yaitu

V2< v 1

maka arah vektor percepatan berlawanan dengan arah vektor kecepatan Dengan kata lain, dalam hal ini, perlambatan, sedangkan percepatannya akan negatif (dan< 0). На рис. 1.9 показано направление векторов ускорения при прямолинейном движении тела для случая ускорения и замедления.

Beras. 1.9. Akselerasi instan.

Saat bergerak di sepanjang lintasan lengkung, tidak hanya modulus kecepatan yang berubah, tetapi juga arahnya. Dalam hal ini, vektor percepatan direpresentasikan sebagai dua komponen (lihat bagian selanjutnya).

Percepatan tangensial (tangensial) adalah komponen vektor percepatan yang diarahkan sepanjang garis singgung lintasan pada titik tertentu dalam lintasan. Akselerasi tangensial mencirikan perubahan modulo kecepatan selama gerak lengkung.

Beras. 1.10. percepatan tangensial.

Arah vektor percepatan tangensial (lihat Gambar 1.10) bertepatan dengan arah kecepatan linier atau berlawanan dengannya. Artinya, vektor percepatan tangensial terletak pada sumbu yang sama dengan lingkaran singgung, yang merupakan lintasan tubuh.

Percepatan normal

Percepatan normal adalah komponen vektor percepatan yang diarahkan sepanjang lintasan normal ke lintasan gerak pada titik tertentu pada lintasan gerak benda. Artinya, vektor percepatan normal tegak lurus terhadap kecepatan linier gerakan (lihat Gambar 1.10). Percepatan normal mencirikan perubahan kecepatan dalam arah dan dilambangkan dengan huruf Vektor percepatan normal diarahkan sepanjang jari-jari kelengkungan lintasan.

Akselerasi penuh

Akselerasi penuh dalam gerak lengkung, itu terdiri dari percepatan tangensial dan normal bersama dan ditentukan oleh rumus:

(menurut teorema Pythagoras untuk persegi panjang persegi panjang).

Isi:

Percepatan mencirikan laju perubahan kecepatan benda yang bergerak. Jika kecepatan suatu benda tetap, maka ia tidak mengalami percepatan. Percepatan hanya terjadi ketika kecepatan tubuh berubah. Jika kecepatan suatu benda bertambah atau berkurang dengan suatu nilai konstan, maka benda tersebut bergerak dengan percepatan konstan. Percepatan diukur dalam meter per detik per detik (m/s 2) dan dihitung dari nilai dua kecepatan dan waktu, atau dari nilai gaya yang diterapkan pada tubuh.

Langkah

1 Perhitungan percepatan rata-rata pada dua kecepatan

1. 1 Rumus untuk menghitung percepatan rata-rata. Percepatan rata-rata suatu benda dihitung dari kecepatan awal dan akhir (kecepatan adalah kecepatan gerakan dalam arah tertentu) dan waktu yang diperlukan tubuh untuk mencapai kecepatan akhir. Rumus untuk menghitung percepatan: a = v / t, di mana a adalah percepatan, v adalah perubahan kecepatan, t adalah waktu yang diperlukan untuk mencapai kecepatan akhir.
   • Satuan percepatan adalah meter per detik per detik, yaitu m/s 2 .
   • Percepatan adalah besaran vektor, yaitu diberikan baik oleh nilai dan arah. Nilai adalah karakteristik numerik dari percepatan, dan arah adalah arah gerakan tubuh. Jika tubuh melambat, maka akselerasinya akan negatif.
2. 2 Definisi variabel. Anda dapat menghitung v Dan t dengan cara berikut: v \u003d v ke - v n Dan t \u003d t ke - t n, di mana v ke- kecepatan akhir v n- kecepatan awal, untuk- akhir waktu t n- waktu mulai.
   • Karena percepatan memiliki arah, selalu kurangi kecepatan awal dari kecepatan akhir; jika tidak, arah percepatan yang dihitung akan salah.
   • Jika waktu awal tidak diberikan dalam soal, maka diasumsikan bahwa t n = 0.
3. 3 Cari percepatan dengan menggunakan rumus. Pertama, tulis rumus dan variabel yang diberikan kepada Anda. Rumus: . Kurangi kecepatan awal dari kecepatan akhir, lalu bagi hasilnya dengan rentang waktu (perubahan waktu). Anda akan mendapatkan percepatan rata-rata untuk jangka waktu tertentu.
   • Jika kecepatan akhir lebih kecil dari kecepatan awal, maka akselerasi memiliki nilai negatif, yaitu, tubuh melambat.
   • Contoh 1: Sebuah mobil dipercepat dari 18,5 m/s menjadi 46,1 m/s dalam 2,47 s. Cari percepatan rata-rata.
     • Tulis rumusnya: a \u003d v / t \u003d (v ke - v n) / (t ke - t n)
     • Tulis variabel: v ke= 46,1 m/s, v n= 18,5 m/s, untuk= 2,47 s, t n= 0 detik
     • Perhitungan: Sebuah\u003d (46,1 - 18,5) / 2,47 \u003d 11,17 m / s 2.
   • Contoh 2: Sebuah sepeda motor mulai mengerem dengan kecepatan 22,4 m/s dan berhenti setelah 2,55 detik. Cari percepatan rata-rata.
     • Tulis rumusnya: a \u003d v / t \u003d (v ke - v n) / (t ke - t n)
     • Tulis variabel: v ke= 0 m/s, v n= 22,4 m/s, untuk= 2,55 s, t n= 0 detik
     • Perhitungan: tetapi\u003d (0 - 22,4) / 2,55 \u003d -8,78 m / s 2.

2 Perhitungan percepatan dengan gaya

1. 1 hukum kedua Newton. Menurut hukum kedua Newton, sebuah benda akan dipercepat jika gaya yang bekerja padanya tidak seimbang satu sama lain. Percepatan tersebut tergantung pada gaya resultan yang bekerja pada tubuh. Dengan menggunakan hukum kedua Newton, Anda dapat menemukan percepatan suatu benda jika Anda mengetahui massanya dan gaya yang bekerja pada benda tersebut.
   • Hukum kedua Newton dijelaskan dengan rumus: F res = m x a, di mana F res adalah gaya resultan yang bekerja pada benda, M- massa tubuh, Sebuah adalah percepatan tubuh.
   • Saat mengerjakan rumus ini, gunakan satuan sistem metrik, di mana massa diukur dalam kilogram (kg), gaya dalam newton (N), dan percepatan dalam meter per detik per detik (m/s 2).
2. 2 Temukan massa tubuh. Untuk melakukan ini, letakkan tubuh pada timbangan dan temukan massanya dalam gram. Jika Anda melihat tubuh yang sangat besar, cari massanya di buku referensi atau di Internet. Massa benda besar diukur dalam kilogram.
   • Untuk menghitung percepatan menggunakan rumus di atas, Anda harus mengubah gram menjadi kilogram. Bagi massa dalam gram dengan 1000 untuk mendapatkan massa dalam kilogram.
3. 3 Temukan gaya yang dihasilkan yang bekerja pada tubuh. Gaya yang dihasilkan tidak seimbang dengan gaya lain. Jika dua gaya yang berlawanan arah bekerja pada sebuah benda, dan salah satunya lebih besar dari yang lain, maka arah gaya yang dihasilkan bertepatan dengan arah gaya yang lebih besar. Percepatan terjadi ketika suatu gaya bekerja pada suatu benda yang tidak seimbang dengan gaya lain dan yang menyebabkan perubahan kecepatan benda ke arah gaya ini.
   • Misalnya, Anda dan saudara Anda sedang menarik tali. Anda menarik tali dengan gaya 5 N dan saudara Anda menarik tali (berlawanan arah) dengan gaya 7 N. Gaya totalnya adalah 2 N dan diarahkan ke arah saudara Anda.
   • Ingatlah bahwa 1 N \u003d 1 kg∙m / s 2.
4. 4 Ubah rumus F = ma untuk menghitung percepatan. Untuk melakukan ini, bagi kedua sisi rumus ini dengan m (massa) dan dapatkan: a = F / m. Jadi, untuk menemukan percepatan, bagi gaya dengan massa benda yang dipercepat.
   • Gaya berbanding lurus dengan percepatan, yaitu semakin besar gaya yang bekerja pada benda, semakin cepat percepatannya.
   • Massa berbanding terbalik dengan percepatan, yaitu semakin besar massa benda, semakin lambat percepatannya.
5. 5 Hitung percepatan menggunakan rumus yang dihasilkan. Percepatan sama dengan hasil bagi gaya resultan yang bekerja pada benda dibagi dengan massanya. Substitusikan nilai yang diberikan kepada Anda ke dalam rumus ini untuk menghitung percepatan tubuh.
   • Contoh: gaya sebesar 10 N bekerja pada benda bermassa 2 kg. Temukan percepatan tubuh.
   • a = F/m = 10/2 = 5 m/s 2

3 Menguji pengetahuan Anda

1. 1 arah percepatan. Konsep ilmiah percepatan tidak selalu sesuai dengan penggunaan besaran ini dalam kehidupan sehari-hari. Ingatlah bahwa percepatan memiliki arah; percepatan bernilai positif jika diarahkan ke atas atau ke kanan; percepatan memiliki nilai negatif jika diarahkan ke bawah atau ke kiri. Periksa kebenaran solusi Anda berdasarkan tabel berikut:
2. 2 Arah kekuatan. Ingatlah bahwa percepatan selalu searah dengan gaya yang bekerja pada tubuh. Dalam beberapa tugas, data diberikan yang tujuannya untuk menyesatkan Anda.
   • Contoh: sebuah perahu mainan bermassa 10 kg bergerak ke utara dengan percepatan 2 m/s 2 . Angin bertiup ke arah barat bekerja pada perahu dengan gaya 100 N. Tentukan percepatan perahu ke arah utara.
   • Penyelesaian: Karena gaya tegak lurus terhadap arah gerak, maka gaya tersebut tidak mempengaruhi gerak pada arah tersebut. Oleh karena itu, percepatan perahu ke arah utara tidak akan berubah dan akan sama dengan 2 m / s 2.
3. 3 kekuatan yang dihasilkan. Jika beberapa gaya bekerja pada tubuh sekaligus, temukan gaya yang dihasilkan, dan kemudian lanjutkan untuk menghitung percepatan. Pertimbangkan masalah berikut (dalam dua dimensi):
   • Vladimir menarik (di sebelah kanan) sebuah wadah 400 kg dengan gaya 150 N. Dmitry mendorong (di sebelah kiri) sebuah wadah dengan gaya 200 N. Angin bertiup dari kanan ke kiri dan bekerja pada wadah dengan gaya 10 N. Tentukan percepatan wadah.
   • Solusi: Kondisi masalah ini dirancang untuk membingungkan Anda. Sebenarnya, semuanya sangat sederhana. Gambarlah diagram arah gaya, sehingga Anda akan melihat bahwa gaya 150 N diarahkan ke kanan, gaya 200 N juga diarahkan ke kanan, tetapi gaya 10 N diarahkan ke kiri. Jadi, gaya yang dihasilkan adalah: 150 + 200 - 10 = 340 N. Percepatan adalah: a = F / m = 340/400 = 0,85 m / s 2.

Seperti yang Anda ketahui, gerak dalam fisika klasik dijelaskan oleh hukum kedua Newton. Berkat hukum ini, konsep percepatan tubuh diperkenalkan. Dalam artikel ini, kita akan mempertimbangkan yang utama dalam fisika, yang menggunakan konsep gaya aksi, kecepatan, dan lintasan yang ditempuh benda.

Konsep percepatan melalui hukum kedua Newton

Jika gaya luar F¯ bekerja pada suatu benda fisik bermassa m, maka tanpa adanya pengaruh lain padanya, kita dapat menulis persamaan berikut:

Di sini a¯ disebut percepatan linier. Seperti dapat dilihat dari rumus, ini berbanding lurus dengan gaya luar F¯, karena massa benda dapat dianggap sebagai nilai konstan pada kecepatan yang jauh lebih rendah daripada kecepatan rambat gelombang elektromagnetik. Selain itu, vektor a¯ memiliki arah yang sama dengan F¯.

Ekspresi di atas memungkinkan kita untuk menulis rumus percepatan pertama dalam fisika:

a¯ = F¯/m atau a = F/m

Di sini ekspresi kedua ditulis dalam bentuk skalar.

Percepatan, kecepatan, dan jarak yang ditempuh

Cara lain untuk mencari percepatan linier a¯ adalah dengan mempelajari proses gerak benda sepanjang lintasan lurus. Gerakan seperti itu biasanya digambarkan dengan karakteristik seperti kecepatan, waktu dan jarak yang ditempuh. Dalam hal ini, percepatan dipahami sebagai laju perubahan kecepatan itu sendiri.

Untuk gerak lurus benda, rumus-rumus dalam bentuk skalar berikut ini berlaku:

2) a cp \u003d (v 2 -v 1) / (t 2 -t 1);

3) a cp \u003d 2 * S / t 2

Ekspresi pertama adalah itu didefinisikan sebagai turunan dari kecepatan terhadap waktu.

Rumus kedua memungkinkan Anda menghitung percepatan rata-rata. Di sini kita mempertimbangkan dua keadaan benda yang bergerak: kecepatannya pada waktu v 1 dari waktu t 1 dan nilai yang sama v 2 pada waktu t 2 . Waktu t 1 dan t 2 dihitung dari beberapa kejadian awal. Perhatikan bahwa percepatan rata-rata umumnya mencirikan nilai ini selama interval waktu yang dipertimbangkan. Di dalamnya, nilai percepatan sesaat dapat bervariasi dan berbeda secara signifikan dari rata-rata a cp .

Rumus percepatan ketiga dalam fisika memungkinkan untuk menentukan juga cp, tetapi sudah melalui jalur S. Rumus ini berlaku jika benda mulai bergerak dari kecepatan nol, yaitu ketika t=0, v 0 =0. Jenis gerak ini disebut percepatan seragam. Contoh mencoloknya adalah jatuhnya benda-benda di medan gravitasi planet kita.

Gerak melingkar beraturan dan percepatan

Seperti dikatakan, percepatan adalah vektor dan menurut definisi mewakili perubahan kecepatan per satuan waktu. Dalam kasus gerak seragam sepanjang lingkaran, modul kecepatan tidak berubah, tetapi vektornya terus berubah arah. Fakta ini mengarah pada munculnya jenis percepatan tertentu, yang disebut sentripetal. Itu diarahkan ke pusat lingkaran di mana tubuh bergerak, dan ditentukan oleh rumus:

a c \u003d v 2 / r, di mana r adalah jari-jari lingkaran.

Rumus percepatan dalam fisika ini menunjukkan bahwa nilainya tumbuh lebih cepat dengan bertambahnya kecepatan daripada dengan berkurangnya jari-jari kelengkungan lintasan.

Contoh manifestasi dari c adalah pergerakan mobil memasuki belokan.