Füüsika lastele

Kiirendus

Mis on kiirendus?

Kiirendus on objekti kiiruse muutuse mõõtmine. Kui vajutate autos gaasipedaalile, siis auto liigub edasi üha kiiremini. See kiiruse muutus on kiirendus.

Kiirenduse arvutamise võrrand on:

Kiirendus = (kiiruse muutus)/(aja muutus)

või

a = Δv ÷ Δt

Kuidas mõõta kiirendust

Kiirenduse standardne mõõtühik on meetrit sekundis ruutmeetrile ehk m/s2. Selle saab arvutada ülaltoodud valemiga, kus kiirus on meetrit sekundis ja aeg on sekundites.

Kiirendus on vektor

Füüsikas ei ole kiirendusel mitte ainult suurus (milleks on eespool käsitletud arv m/s2), vaid ka suund. See teeb kiirendusest vektori.

Jõud ja kiirendus

Newtoni teine liikumisseadus sätestab, et objektile mõjuv jõud on võrdne massi ja kiirenduse korrutisega. See on kirjas järgmises võrrandis:

Jõud = mass * kiirendus

või

F = ma

Selle valemi abil saame välja arvutada ka kiirenduse, kui teame objektile mõjuvat massi ja jõudu. See valem on:

kiirendus = jõud/mass

või

a = F/m

Pidev kiirendus

Kui objekti kiirus muutub aja jooksul konstantselt, nimetatakse seda konstantseks kiirenduseks. Objekt, millel on konstantne positiivne kiirendus, liigub üha kiiremini ja kiiremini. Tema kiirus suureneb pidevalt.

1. sekund

2. sekund

3. sekund Kiirendus

5 m/s2

5 m/s2

5 m/s2 Kiirus

10 m/s

15 m/s

20 m/s Näide konstantsest kiirendusest 5 m/s2.

Vaba langemine: kiirenduse liik

Üks näide konstantsest kiirendusest on vabal langemisel olev objekt. Vabal langemisel avaldab gravitatsioon objektile konstantset jõudu, mis põhjustab kiiruse pidevat suurenemist. Kui mõõta objekti langemise vahemaad, siis iga sekundiga langeb see edasi, sest see kogub pidevalt kiirust.

Märkus: Reaalses maailmas mõjuks objektile täiendavalt õhu hõõrdumise jõud. Mingil hetkel saavutaks objekt "lõppkiiruse". See tähendab, et see ei kiireneks enam ja kukkumise kiirus jääks samaks. Näoga alla langeva langevarjuri lõppkiirus on umbes 122 miili tunnis.

Keskmine kiirendus

Keskmine kiirendus on kogu kiiruse muutus, mis jagatakse kogu ajaga. Selle saab leida valemiga a = Δv ÷ Δt.

Näiteks kui objekti kiirus muutub 5 sekundi jooksul 20 m/s kuni 50 m/s, siis on keskmine kiirendus:

a = (50 m/s - 20 m/s) ÷ 5s

a = 30 m/s ÷ 5s

a = 6 m/s2

Aeglustus või negatiivne kiirendus

Kui objekti kiirus väheneb (aeglustub), nimetatakse seda aeglustuseks. Seda võib kujutada ka negatiivse kiirendusena. See tähendab, et kiirenduse suund või vektor on suunatud objekti liikumisele vastupidises suunas.

Näiteks kui objekti kiirus muutub 2 sekundi jooksul 40 m/s kuni 10 m/s, siis on keskmine kiirendus:

a = (10 m/s - 40 m/s) ÷ 2s

a = -30 ms ÷ 2s

a = -15 m/s2

Seda võib nimetada ka aeglustuseks 15 m/s2.

Tegevused

Võta vastu kümne küsimuse viktoriin selle lehekülje kohta.

Rohkem füüsika teemasid liikumisest, tööst ja energiast

Skalarid ja vektorid

Vektor matemaatika

Mass ja kaal

Jõudu

Kiirus ja kiirus

Kiirendus

Gravitatsioon

Hõõrdumine

Liikumise seadused

Lihtsad masinad

Liikumise terminite sõnastik

Töö ja energia

Energia

Kineetiline energia

Potentsiaalne energia

Töö

Võimsus

Impulss ja kokkupõrked

Surve

Soojus

Temperatuur

Teadus>> Füüsika lastele