Hastighed og acceleration beskriver begge bevægelser, men der er en vigtig forskel mellem de to. Hvis du studerer fysik på gymnasieniveau eller universitetsniveau, er det vigtigt at forstå forskellene mellem dem. At forstå, hvad hastighed betyder, fører til en forståelse af, hvad acceleration betyder, for mens hastighed er hastigheden for ændring af position, er acceleration hastigheden af ændring af hastighed. Hvis du rejser i et konstant tempo, har du hastighed, men ingen acceleration, men hvis du rejser, og dit tempo ændrer sig, har du hastighed og acceleration.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Hastighed er hastigheden for ændring af position med hensyn til tid, mens acceleration er hastigheden for ændring af hastighed. Begge er vektorstørrelser (og har så også en specificeret retning), men hastighedsenhederne er meter pr. Sekund, mens accelerationsenhederne er meter pr. Sekund i kvadrat.
Hvad er hastighed?
Ændringshastigheden for din position med tiden definerer din hastighed. I det daglige sprog betyder hastighed det samme som hastighed. Imidlertid er der i fysikken en vigtig skelnen mellem de to udtryk. Hastighed er en "skalær" størrelse, og den måles i enheder af afstand / tid, så i meter pr. Sekund eller miles i timen. Hastighed er en "vektor" -mængde, så den har både en størrelsesorden (hastigheden) og en retning. Teknisk set er det en hastighed at sige, at du rejser med 5 meter i sekundet, og at sige, at du rejser med 5 meter i sekundet mod nord, er en hastighed, fordi sidstnævnte også har en retning.
Formlen for hastighed er:
\ text {velocity} = \ frac {\ text {tilbagelagt distance}} {\ text {tid taget}}
På beregningssproget kan det defineres mere præcist som hastigheden for ændring af position med hensyn til tid og så er givet ved afledningen af ligningen for position med hensyn til tid.
Hvad er acceleration?
Acceleration er hastigheden af hastighedsændring med tiden. Ligesom hastighed er dette en vektormængde, der har en retning såvel som en størrelse. En stigning i hastighed kaldes almindeligvis acceleration, mens et fald i hastighed undertiden kaldes deceleration. Teknisk, da hastighed inkluderer både en retning og en hastighed, betragtes en ændring i retning ved en konstant hastighed stadig som acceleration. Acceleration kan defineres simpelthen som:
\ text {acceleration} = \ frac {\ text {ændring i hastighed}} {\ text {tid det tager for hastighed at ændre}}
Acceleration har enheder af afstand / tid i firkant - for eksempel meter / sekund2.
På beregningssproget er dette mere præcist defineret som hastigheden af hastighedsændring med med hensyn til tid, så det findes ved at tage afledningen af udtrykket for hastighed med hensyn til tid. Alternativt kan du finde det ved at tage det andet afledte af udtrykket for position med hensyn til tid.
Konstant acceleration vs. Konstant hastighed
At rejse med en konstant hastighed betyder, at du løber i samme hastighed i samme retning. Hvis du har en konstant hastighed, betyder det, at du har nul acceleration. Du kan forestille dig dette som at køre ad en lige vej, men holde dit speedometer på samme værdi.
En konstant acceleration er helt anderledes. Hvis du rejser med en konstant acceleration, ændres din hastighed altid, men den ændrer sig med en jævn mængde hvert sekund. Accelerationen på grund af tyngdekraften på Jorden har den konstante værdi 9,8 m / s2, så du kan forestille dig dette som at tabe noget fra en skyskraber. Hastigheden starter lavt, men øges med 9,8 m / s for hvert sekund, den falder under tyngdekraften.
Acceleration og Newtons anden lov
Acceleration, snarere end hastighed, udgør en vigtig del af Newtons anden bevægelseslov. Ligningen erF = mor, hvorFstår for kraft,mer masse, og-ener accelerationen. På grund af sammenhængen mellem hastighed og acceleration kan du også skrive dette somkraft = masse × hastighedsændring. Imidlertid er acceleration nøglekarakteristikken her, ikke hastighed.
Hastighed og momentum
Ligningen for momentum bruger hastighed i stedet for acceleration. Momentum ers = mv, hvorser momentum,mer masse, ogver hastighed. I Newtons anden lov giver acceleration ganget med masse kraft, mens når hastighed multipliceres med masse, giver dette momentum. Deres definitioner er forskellige, og dette viser, hvordan disse forskelle fører til forskellige ligninger i praksis.
