Прискорення - фізичне поняття, що характеризує швидкість руху матеріальної точки. Це векторна величина, напрямок якої збігається з докладеною силою, а значення пропорційне цій силі згідно з другим законом Ньютона.
Інструкція
1. Прискорення показує зростання швидкості тіла в одиницю часу. Як і швидкість, воно може бути і постійною і змінною величиною залежно від типу руху. Вивченням руху тіл займається розділ фізики під назвою кінематика.
2. Фізичні тіла рухаються різними траєкторіями і з різною швидкістю, наприклад, є прямолінійний і криволінійний рух, обертальний і коливальний. У свою чергу, прямолінійне буває рівномірним і нерівномірним з рівним або змінним прискоренням.
3. Рівномірним називається переміщення тіла на одну і ту ж відстань за рівні проміжки часу. Прискорення при цьому дорівнює нулю. Щоб обчислити прискорення прямолінійного нерівномірного рівноускореного руху, необхідно скористатися формулою:а = (v - v_0 )/t, де v_0 і v - швидкості тіла, відповідно, на початку і кінці переміщення.
4. Таке прискорення може бути як позитивним, так і негативним, у другому випадку говорять про рівнозамедений рух. При змінному прискоренні має сенс знаходити середнє прискорення, який визначається як похідна функції швидкості, а саме межа співвідношення між прирощенням швидкості в v і приростом часу, який прагне до нуля:a = v’_t = lim_(∆t→0) ∆v/∆t.
5. Вектор прискорення під час криволінійного руху має різні напрямки, оскільки залежить від форми траєкторії. Однак розглядати кожну ділянку кривої необов 'язково, достатньо сказати, що в кожному випадку ця частина шляху являє собою дугу кола. Тому завдання зводиться до визначення прискорення при рівномірному русі тіла по окружності:а = v ^/r, де r - радіус кола.
6. При обертанні тіла навколо нерухомої вісі обчислюють кутове прискорення, яке дорівнює першій похідній кутовій швидкості за часом:а = w "_ t, модуль кутової швидкості чисельно дорівнює куту повороту за одиницю часу.
7. Для коливального руху характерно повторюється розгойдування тіла в одну і в іншу сторони. Як приклад можна згадати маятники, молекули, частини працюючих машин тощо. Прискорення при такому русі є непостійною величиною. При максимальній амплітуді коливання воно досягає свого максимуму, в точці рівноваги воно нульове.
8. Найпростішим видом такого руху є гармонійні коливання. Прискорення в цьому випадку також підпорядковується гармонійному закону:а = -w ^ • xm • cos (w • t + φ_0), де: w - частота коливань, xm - максимальна амплітуда, φ_0 - початкова фаза коливань.
9. Знак мінус у цій формулі показує, що напрямок прискорення завжди протилежний зміщенню. Це означає, що згідно з другим законом Ньютона сила, що змушує тіло здійснювати коливання, завжди спрямована в бік рівноваги x = 0.