ฟิสิกส์สำหรับเด็ก

ความเร่ง

ความเร่งคืออะไร

ความเร่งคือการวัดการเปลี่ยนแปลงของความเร็วของวัตถุ เมื่อคุณเหยียบคันเร่งในรถ รถจะพุ่งไปข้างหน้าอย่างรวดเร็วและเร็วขึ้น การเปลี่ยนแปลงของความเร็วนี้คือความเร่ง

สมการสำหรับการคำนวณความเร่งคือ:

ความเร่ง = (การเปลี่ยนแปลงของความเร็ว)/(การเปลี่ยนแปลงของเวลา)

หรือ

a = Δv ÷ Δt

วิธีการวัดความเร่ง

หน่วยมาตรฐานของการวัดความเร่งคือ เมตร ต่อวินาทีกำลังสอง หรือ m/s2 คุณสามารถคำนวณได้จากสูตรด้านบน โดยที่ความเร็วคือเมตรต่อวินาทีและเวลามีหน่วยเป็นวินาที

ความเร่งเป็นเวกเตอร์

ในความเร่งทางฟิสิกส์ไม่เพียงแต่มีขนาดเท่านั้น (ซึ่งเป็นตัวเลข m/s2 ที่เราพูดถึงข้างต้น) แต่ก็มีทิศทางเช่นกัน สิ่งนี้ทำให้ความเร่งเป็นเวกเตอร์

แรงและความเร่ง

กฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตันระบุว่าแรงที่กระทำต่อวัตถุเท่ากับมวลคูณความเร่ง ซึ่งเขียนได้ในสมการต่อไปนี้:

แรง = มวล * ความเร่ง

หรือ

F = ma

เราสามารถใช้สูตรนี้เพื่อหาความเร่งได้หากเราทราบมวลและบังคับต่อวัตถุ สูตรนี้คือ:

ความเร่ง = แรง/มวล

หรือ

a = F/m

ความเร่งคงที่

เมื่อวัตถุเปลี่ยนความเร็วเป็นจำนวนคงที่เมื่อเวลาผ่านไป สิ่งนี้เรียกว่าความเร่งคงที่ วัตถุที่มีความเร่งเป็นบวกคงที่จะเคลื่อนที่เร็วขึ้นและเร็วขึ้น ความเร็วจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

วินาทีที่ 1

วินาทีที่ 2

วินาทีที่ 3 ความเร่ง

5 m/s2

5 m/ s2

5 m/s2 ความเร็ว

10 m/s

15 m/s

20 m/s ตัวอย่างของความเร่งคงที่ 5 m/s2

การตกอย่างอิสระ: ประเภทของความเร่ง

ตัวอย่างหนึ่งของการเร่งความเร็วคงที่คือวัตถุในสภาวะอิสระ ตก. ระหว่างการตกอย่างอิสระ แรงโน้มถ่วงจะส่งแรงคงที่ไปยังวัตถุทำให้มีความเร็วเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง หากคุณต้องวัดระยะทางที่วัตถุตกลงมา ในแต่ละวินาทีวัตถุจะตกลงมามากขึ้นเพราะวัตถุนั้นเพิ่มความเร็วขึ้นเรื่อยๆ

หมายเหตุ: ในโลกแห่งความเป็นจริง แรงเสียดทานของอากาศที่กระทำต่อวัตถุนั้นจะมีมากขึ้น เมื่อถึงจุดหนึ่ง วัตถุจะถึง "ความเร็วปลาย" ซึ่งหมายความว่าจะไม่เร่งความเร็วอีกต่อไปและความเร็วของการตกจะยังคงเท่าเดิม ความเร็วปลายทางของนักดิ่งพสุธาที่ล้มลงคว่ำหน้าอยู่ที่ประมาณ 122 ไมล์ต่อชั่วโมง

ความเร่งเฉลี่ย

ความเร่งเฉลี่ยคือการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดในความเร็วหารด้วยเวลาทั้งหมด สามารถพบได้โดยใช้สมการ a = Δv ÷ Δt

ตัวอย่างเช่น ถ้าความเร็วของวัตถุเปลี่ยนจาก 20 m/s เป็น 50 m/s ในช่วงเวลา 5 วินาที ความเร่งเฉลี่ยจะเท่ากับ :

a = (50 ม./วินาที - 20 ม./วินาที) ÷ 5 วินาที

a = 30 เมตร/วินาที ÷ 5 วินาที

a = 6 เมตร/วินาที2

การชะลอตัวหรือการเร่งความเร็วเชิงลบ

เมื่อความเร็วของวัตถุลดลง (ช้าลง) สิ่งนี้เรียกว่าการชะลอตัว นอกจากนี้ยังอาจแสดงด้วยความเร่งเป็นลบ หมายความว่าทิศทางหรือเวกเตอร์ของความเร่งชี้ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ

ตัวอย่างเช่น ถ้าความเร็วของวัตถุเปลี่ยนจาก 40 m/s เป็น 10 m/s บน a ช่วงเวลา 2 วินาที ความเร่งเฉลี่ยจะเป็น:

a = (10 m/s - 40 m/s) ÷ 2s

a = -30 ms ÷ 2s

a = -15 m/s2

อาจเรียกว่าการชะลอตัว 15 m/s2 ก็ได้

กิจกรรม

ตอบ 10 ข้อ แบบทดสอบเกี่ยวกับหน้านี้

วิชาฟิสิกส์เพิ่มเติมเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ งาน และพลังงาน

สเกลาร์และเวกเตอร์

เวกเตอร์คณิตศาสตร์

มวลและน้ำหนัก

แรง

ความเร็วและความเร็ว

ความเร่ง

แรงโน้มถ่วง

แรงเสียดทาน

กฎการเคลื่อนที่

เครื่องจักรอย่างง่าย

คำศัพท์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่

งานและพลังงาน

พลังงาน

พลังงานจลน์

ศักยภาพพลังงาน

งาน

กำลัง

โมเมนตัมและการชนกัน

ความดัน

ความร้อน

อุณหภูมิ

วิทยาศาสตร์ >> ฟิสิกส์สำหรับเด็ก