A sebesség és a gyorsulás egyaránt leírja a mozgást, de fontos különbség van a kettő között. Ha középiskolai vagy főiskolai szinten fizikát tanul, elengedhetetlen a köztük lévő különbségek megértése. A sebesség jelentésének megértése ahhoz vezet, hogy megértsük, mit jelent a gyorsulás, mert míg a sebesség a helyzet változásának sebessége, addig a gyorsulás a sebesség változásának sebessége. Ha állandó tempóban utazol, akkor van sebességed, de nincs gyorsulásod, de ha utazol, és a tempód változik, akkor van sebességed és gyorsulásod.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A sebesség a helyzet változásának sebessége az idő függvényében, míg a gyorsulás a sebesség változásának sebessége. Mindkettő vektormennyiség (és így van egy meghatározott irányuk is), de a sebesség mértékegysége méter másodperc alatt, míg a gyorsulás mértéke méter másodpercenként négyzetben.
Mi a sebesség?
Pozíciójának időbeli változásának sebessége határozza meg sebességét. A mindennapi nyelvben a sebesség ugyanazt jelenti, mint a sebesség. A fizikában azonban fontos különbség van a két kifejezés között. A sebesség „skaláris” mennyiség, amelyet távolság / idő egységekben mérnek, tehát méter / másodperc vagy mérföld / óra. A sebesség egy „vektor” mennyiség, tehát egyszerre van nagysága (sebessége) és iránya. Technikailag azt mondani, hogy másodpercenként 5 méterrel haladsz, és azt mondani, hogy másodpercenként 5 méterrel haladsz észak felé, sebesség, mert az utóbbinak is van iránya.
A sebesség képlete:
\ text {velocity} = \ frac {\ text {megtett távolság}} {\ text {elvett idő}}
A számítás nyelvén pontosabban meghatározható, mint a helyzet változásának sebessége az idő tekintetében, és így adja meg az egyenlet származtatása a pozícióhoz viszonyítva idő.
Mi a gyorsulás?
A gyorsulás a sebesség időbeli változásának sebessége. A sebességhez hasonlóan ez is egy vektormennyiség, amelynek van iránya és nagysága. A sebesség növekedését általában gyorsulásnak nevezik, míg a sebesség csökkenését néha lassulásnak nevezik. Műszakilag, mivel a sebesség magában foglalja az irányt és a sebességet is, az állandó sebességgel történő irányváltoztatást még mindig gyorsulásnak tekintjük. A gyorsulás egyszerűen meghatározható:
\ text {acceleration} = \ frac {\ text {sebességváltozás}} {\ text {a sebesség változásához szükséges idő}}
A gyorsulásnak egysége van a távolság / idő négyzetben - például méter / másodperc2.
A számítás nyelvén ez pontosabban meghatározható, mint a sebesség változásának sebessége az idő tekintetében, tehát úgy találjuk meg, hogy a sebesség kifejezés deriváltját vesszük a idő. Alternatív megoldásként megtalálhatja úgy, hogy az idő függvényében a kifejezés második deriváltját veszi.
Állandó gyorsulás vs. Állandó sebesség
Az állandó sebességgel történő utazás azt jelenti, hogy ugyanazon a sebességen halad folyamatosan ugyanabba az irányba. Ha állandó sebessége van, ez azt jelenti, hogy nulla gyorsulása van. Elképzelheti, hogy egyenes úton halad, de a sebességmérőjét ugyanazon az értéken tartja.
Az állandó gyorsulás egészen más. Ha állandó gyorsulással utazik, akkor a sebessége mindig változik, de másodpercenként állandó összeggel változik. A gravitáció miatti gyorsulás a Földön állandó értéke 9,8 m / s2, így elképzelheti ezt, mintha ledobna valamit a felhőkarcolóból. A sebesség alacsonyan indul, de minden másodperc alatt 9,8 m / s-kal növekszik, amikor a gravitáció alá esik.
Gyorsulás és Newton második törvénye
A gyorsulás, nem pedig a sebesség, kulcsfontosságú részét képezi Newton második mozgástörvényének. Az egyenlet azF = ma, holFáll az erő,mtömeg, ésaa gyorsulás. A sebesség és a gyorsulás közötti kapcsolat miatt ezt úgy is felírhatjaerő = tömeg × a sebesség változásának sebessége. Itt azonban a gyorsulás a legfontosabb jellemző, nem a sebesség.
Sebesség és lendület
A lendület egyenlete a sebességet használja a gyorsulás helyett. A lendület azo = mv, hololendület,mtömeg, ésva sebesség. Newton második törvényében a tömeggel szorzott gyorsulás erőt ad, míg ha a sebességet megszorozzuk tömeggel, ez adja a lendületet. Definícióik eltérnek, és ez megmutatja, hogy ezek a különbségek hogyan vezetnek a gyakorlatban különálló egyenletekhez.