Natuurkunde voor kinderen

Versnelling

Wat is versnelling?

Versnelling is de meting van de verandering in de snelheid van een voorwerp. Wanneer je in een auto het gaspedaal indrukt, gaat de auto steeds sneller vooruit. Deze verandering in snelheid is versnelling.

De vergelijking voor het berekenen van de versnelling is:

Versnelling = (verandering in snelheid)/(verandering in tijd)

of

a = Δv ÷ Δt

Hoe de versnelling te meten

De standaard meeteenheid voor versnelling is meter per seconde in het kwadraat of m/s2. U kunt dit berekenen met de bovenstaande formule waarbij snelheid meters per seconde is en tijd in seconden.

Versnelling is een vector

In de natuurkunde heeft versnelling niet alleen een grootte (dat is het getal m/s2 dat we hierboven bespraken), maar ook een richting. Dit maakt versnelling tot een vector.

Kracht en versnelling

De tweede bewegingswet van Newton stelt dat de kracht op een voorwerp gelijk is aan de massa maal de versnelling. Dit wordt geschreven in de volgende vergelijking:

Kracht = massa * versnelling

of

F = ma

We kunnen deze formule ook gebruiken om de versnelling uit te rekenen als we de massa en de kracht op een voorwerp kennen. Deze formule is:

versnelling = kracht/massa

of

a = F/m

Constante versnelling

Wanneer de snelheid van een voorwerp in de tijd constant verandert, spreekt men van een constante versnelling. Een voorwerp met een constante positieve versnelling gaat steeds sneller. Zijn snelheid neemt voortdurend toe.

1e seconde

2e seconde

3e seconde Versnelling

5 m/s2

5 m/s2

5 m/s2 Snelheid

10 m/s

15 m/s

20 m/s Een voorbeeld van een constante versnelling van 5 m/s2.

Vrije val: een soort versnelling

Een voorbeeld van constante versnelling is een voorwerp in vrije val. Tijdens de vrije val oefent de zwaartekracht een constante kracht uit op het voorwerp, waardoor de snelheid constant toeneemt. Als je de afstand meet waarop een voorwerp valt, valt het elke seconde verder omdat het voortdurend snelheid opdoet.

Opmerking: In de echte wereld zou er de extra kracht van luchtwrijving op het voorwerp zijn. Op een bepaald moment zou het voorwerp de "eindsnelheid" bereiken. Dit betekent dat het niet langer zou versnellen en dat de snelheid van de val gelijk zou blijven. De eindsnelheid van een skydiver die met zijn gezicht naar beneden valt is ongeveer 122 mijl per uur.

Gemiddelde versnelling

De gemiddelde versnelling is de totale snelheidsverandering gedeeld door de totale tijd. Deze kan worden gevonden met behulp van de vergelijking a = Δv ÷ Δt.

Bijvoorbeeld, als de snelheid van een voorwerp in de loop van 5 seconden verandert van 20 m/s naar 50 m/s, is de gemiddelde versnelling:

a = (50 m/s - 20 m/s) ÷ 5s

a = 30 m/s ÷ 5s

a = 6 m/s2

Vertraging of negatieve versnelling

Wanneer de snelheid van een voorwerp afneemt (vertraagt) wordt dit vertraging genoemd. Dit kan ook worden weergegeven door een negatieve versnelling. Dit betekent dat de richting of vector van de versnelling in de tegenovergestelde richting van de beweging van het voorwerp wijst.

Bijvoorbeeld, indien de snelheid van een voorwerp verandert van 40 m/s naar 10 m/s in een tijdsinterval van 2 seconden zou de gemiddelde versnelling zijn:

a = (10 m/s - 40 m/s) ÷ 2s

a = -30 ms ÷ 2s

a = -15 m/s2

Dit zou ook een vertraging van 15 m/s2 kunnen worden genoemd.

Activiteiten

Doe een quiz van tien vragen over deze pagina.

Meer natuurkundevakken over beweging, arbeid en energie

Littekens en vectoren

Vector Wiskunde

Massa en gewicht

Kracht

Snelheid en snelheid

Versnelling

Zwaartekracht

Wrijving

Bewegingswetten

Eenvoudige Machines

Woordenlijst van bewegingstermen

Werk en energie

Energie

Kinetische energie

Potentiële energie

Werk

Vermogen

Momentum en botsingen

Druk

Warmte

Temperatuur

Wetenschap>> Natuurkunde voor kinderen