Fysik för barn

Acceleration

Vad är acceleration?

Acceleration är ett mått på förändringen av ett objekts hastighet. När du trycker ner gaspedalen i en bil kommer bilen att rusa fram allt snabbare. Denna förändring av hastigheten är acceleration.

Ekvationen för att beräkna acceleration är:

Acceleration = (hastighetsförändring)/(tidsförändring)

eller .

a = Δv ÷ Δt

Hur man mäter acceleration

Standardmåttet för acceleration är meter per sekund i kvadrat eller m/s2. Du kan beräkna detta med hjälp av formeln ovan där hastigheten är meter per sekund och tiden är i sekunder.

Acceleration är en vektor

I fysiken har accelerationen inte bara en storlek (som är m/s2 som vi diskuterade ovan) utan också en riktning, vilket gör accelerationen till en vektor.

Kraft och acceleration

Newtons andra rörelselag säger att kraften på ett föremål är lika med massan gånger accelerationen, vilket kan beskrivas i följande ekvation:

Kraft = massa * acceleration

eller .

F = ma

Vi kan använda denna formel för att räkna ut accelerationen om vi känner till massan och kraften på ett föremål. Formeln är:

acceleration = kraft/massa

eller .

a = F/m

Konstant acceleration

När ett föremål ändrar sin hastighet med ett konstant belopp över tiden kallas detta för konstant acceleration. Ett föremål med konstant positiv acceleration kommer att gå snabbare och snabbare. Dess hastighet kommer att öka konstant.

1:a sekund

2:a sekund

3:e sekunden Acceleration

5 m/s2

5 m/s2

5 m/s2 Hastighet

10 m/s

15 m/s

20 m/s Ett exempel på en konstant acceleration på 5 m/s2.

Fritt fall: en typ av acceleration

Ett exempel på konstant acceleration är ett föremål i fritt fall. Under fritt fall utövar gravitationen en konstant kraft på föremålet, vilket leder till en konstant ökning av hastigheten. Om du skulle mäta hur långt föremålet faller, skulle det falla längre för varje sekund eftersom det hela tiden ökar sin hastighet.

Observera: I den verkliga världen skulle föremålet dessutom påverkas av luftfriktionen. Vid en viss tidpunkt skulle föremålet nå "sluthastighet", vilket innebär att det inte längre accelererar och att fallhastigheten förblir densamma. Sluthastigheten för en fallskärmshoppare som faller med ansiktet nedåt är cirka 122 miles per timme.

Genomsnittlig acceleration

Den genomsnittliga accelerationen är den totala hastighetsförändringen dividerad med den totala tiden. Den kan beräknas med hjälp av ekvationen a = Δv ÷ Δt.

Om t.ex. ett föremåls hastighet ändras från 20 m/s till 50 m/s under loppet av 5 sekunder är den genomsnittliga accelerationen:

a = (50 m/s - 20 m/s) ÷ 5s

a = 30 m/s ÷ 5s

a = 6 m/s2

Avbromsning eller negativ acceleration

När ett föremåls hastighet minskar (saktar ner) kallas detta för retardation. Det kan också representeras av en negativ acceleration. Detta innebär att accelerationens riktning eller vektor pekar i motsatt riktning mot föremålets rörelse.

Om t.ex. ett föremåls hastighet ändras från 40 m/s till 10 m/s under ett tidsintervall på 2 sekunder är den genomsnittliga accelerationen:

a = (10 m/s - 40 m/s) ÷ 2s

a = -30 ms ÷ 2s

a = -15 m/s2

Detta kan också kallas för en retardation på 15 m/s2.

Aktiviteter

Ta en frågesport med tio frågor om den här sidan.

Fler fysikämnen om rörelse, arbete och energi

Skalor och vektorer

Vektormatematik

Massa och vikt

Kraft

Hastighet och hastighet

Acceleration

Gravitation

Friktion

Rörelselagar

Enkla maskiner

Ordlista över rörelseregler

Arbete och energi

Energi

Kinetisk energi

Potentiell energi

Arbete

Effekt

Momentum och kollisioner

Tryck

Värme

Temperatur

Vetenskap>> Fysik för barn