La physique pour les enfants

Accélération

Qu'est-ce que l'accélération ?

L'accélération est la mesure du changement de la vitesse d'un objet. Lorsque vous appuyez sur l'accélérateur d'une voiture, celle-ci avance de plus en plus vite. Ce changement de vitesse est l'accélération.

L'équation pour calculer l'accélération est la suivante :

Accélération = (changement de vitesse)/(changement de temps)

ou

a = Δv ÷ Δt

Comment mesurer l'accélération

L'unité de mesure standard de l'accélération est le mètre par seconde au carré ou m/s2. Vous pouvez la calculer à partir de la formule ci-dessus où la vitesse est exprimée en mètres par seconde et le temps en secondes.

L'accélération est un vecteur

En physique, l'accélération a non seulement une magnitude (le nombre de m/s2 dont nous avons parlé plus haut), mais aussi une direction, ce qui fait de l'accélération un vecteur.

Force et Accélération

La deuxième loi du mouvement de Newton stipule que la force exercée sur un objet est égale à la masse multipliée par l'accélération, ce qui s'écrit dans l'équation suivante :

Force = masse * accélération

ou

F = ma

Nous pouvons utiliser cette formule pour calculer l'accélération si nous connaissons la masse et la force d'un objet. Cette formule est la suivante :

accélération = force/masse

ou

a = F/m

Accélération constante

Lorsqu'un objet change de vitesse de manière constante dans le temps, on parle d'accélération constante. Un objet à accélération positive constante va de plus en plus vite. Sa vitesse augmente constamment.

1ère seconde

2e seconde

3ème seconde Accélération

5 m/s2

5 m/s2

5 m/s2 Vélocité

10 m/s

15 m/s

20 m/s Un exemple d'accélération constante de 5 m/s2.

La chute libre : un type d'accélération

Un exemple d'accélération constante est celui d'un objet en chute libre. Pendant la chute libre, la gravité exerce une force constante sur l'objet, ce qui entraîne une augmentation constante de la vitesse. Si vous deviez mesurer la distance de chute d'un objet, chaque seconde, il tomberait davantage car il prendrait constamment de la vitesse.

Remarque : dans le monde réel, l'objet serait soumis à la force supplémentaire de la friction de l'air. À un moment donné, l'objet atteindrait la "vitesse terminale", ce qui signifie qu'il n'accélérerait plus et que la vitesse de la chute resterait la même. La vitesse terminale d'un parachutiste tombant face contre terre est d'environ 122 miles par heure.

Accélération moyenne

L'accélération moyenne est la variation totale de la vitesse divisée par le temps total. On peut la trouver en utilisant l'équation a = Δv ÷ Δt.

Par exemple, si la vitesse d'un objet passe de 20 m/s à 50 m/s en l'espace de 5 secondes, l'accélération moyenne sera la suivante :

a = (50 m/s - 20 m/s) ÷ 5s

a = 30 m/s ÷ 5s

a = 6 m/s2

Décélération ou Accélération négative

Lorsque la vitesse d'un objet diminue (ralentit), on parle de décélération. Elle peut également être représentée par une accélération négative, ce qui signifie que la direction ou le vecteur de l'accélération est orienté dans la direction opposée au mouvement de l'objet.

Par exemple, si la vitesse d'un objet passe de 40 m/s à 10 m/s sur un intervalle de temps de 2 secondes, l'accélération moyenne sera la suivante :

a = (10 m/s - 40 m/s) ÷ 2s

a = -30 ms ÷ 2s

a = -15 m/s2

On pourrait aussi appeler cela une décélération de 15 m/s2.

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