Warto przeczytać

PrzyspieszeniePrzyspieszeniePrzyspieszenie to wielkość fizyczna, która opisuje, jak zmienia się prędkośćPrędkośćprędkość.

Obliczamy ją, dzieląc wektor zmiany prędkości przez czas, w którym ta zmiana nastąpiła.

Jednostką przyspieszenia jest m/sIndeks górny 2².

Przyspieszenie może się zmieniać podczas ruchu, a więc by wyznaczyć je jak najdokładniej, mierzymy zmianę prędkości w jak najkrótszym czasie – takim, który jest bliski zeru. Mówimy wtedy o przyspieszeniu chwilowym. W przeciwnym wypadku – gdy nie nałożymy tego warunku na czas $\Delta t$ - wyznaczymy przyspieszenie średnie.

Podczas ruchu może zmieniać się zarówno kierunek, jak i zwrot oraz wartość prędkości. Jeśli rozłożymy wektor przyspieszenia na dwie składowe – równoległą i prostopadłą do kierunku wektora prędkości, to pierwsza składowa będzie określać, w jaki sposób zmienia się wartość (i ewentualnie zwrot) prędkości, a druga będzie opisywać zmianę kierunku prędkości (Rys. 1.).

RFwSr9n7rKC9B

Rys. 1. Na ilustracji widoczny jest rysunek przedstawiający ciało w postaci niebieskiego koła z lewej, górnej strony. Z ciała wychodzi wektor prędkości narysowany w postaci czarnej strzałki mała litera v ze strzałką oznaczającą wektor, skierowany poziomo w prawo. Z ciała wychodzą jeszcze trzy wektory, narysowane również czarnymi strzałkami. Są to wektory przyspieszenia. Jeden z nich oznaczony, jako mała litera a z indeksem dolnym znak prostopadłości i strzałką oznaczającą wektor, skierowany jest pionowo w dół. Jest on prostopadły do wektora prędkości. Drugi wektor przyspieszenia, oznaczony jako mała litera a z indeksem dolnym znak równoległości i strzałką oznaczającą wektor skierowany jest poziomo w prawo. Jest on równoległy do wektora prędkości. Trzeci wektor przyspieszenia, oznaczony małą literą a ze strzałką oznaczającą wektor jest skierowany w prawo i w dół. Powstał on w wyniku dodania dwóch pierwszych wektorów przyspieszenia metodą równoległoboku. Jest to przyspieszenie wypadkowe działające na ciało.

Jeśli wartość prędkości zmienia się, ale nie zmienia się jej kierunek, oznacza to, że przyspieszenie jest równoległe do prędkości, a składowa prostopadła jest równa zero.

Gdy ciało porusza się ruchem przyspieszonym, czyli wartość prędkości rośnie, to przyspieszenie jest skierowane w tę samą stronę, co prędkość – Rys. 2. (1). Gdy ciało porusza się ruchem opóźnionym, czyli gdy wartość prędkości maleje – przyspieszenie ma przeciwny zwrot niż prędkość (Rys. 2. (2)).

R1ePCOQ7RMuTW

Rys. 2. Na ilustracji widoczny jest rysunek przedstawiający dwa ciała w postaci niebieskich kół z lewej, górnej strony. Ciała znajdują się jedno pod drugim. Z ciał wychodzą wektory prędkości narysowany w postaci czarnych strzałek mała litera v ze strzałką oznaczającą wektor, skierowane poziomo w prawo. Z górnego ciała wychodzi dodatkowo wektor przyspieszenia mała litera a ze strzałką oznaczającą wektor. Wektor narysowano w postaci czarnej strzałki, która jest pozioma i skierowana w prawo. Wektory prędkości i przyspieszenia mają ten sam kierunek i zwrot. Przyspieszenie w tym przypadku powoduje wzrost prędkości ciała. Z dolnego ciała również wychodzi dodatkowy wektor przyspieszenia mała litera a ze strzałką oznaczającą wektor. Wektor przyspieszenia wychodzący z dolnego ciała, także narysowana w postaci pionowej, czarnej strzałki ale skierowanej w lewo. Wektory prędkości i przyspieszenia dla ciała dolnego mają ten sam kierunek ale przeciwne zwroty. Przyspieszenie powoduje w tym przypadku spadek prędkości ciała.

Gdy wartość prędkości nie zmienia się, a zmienia się jedynie jej kierunek, oznacza to, że przyspieszenie jest prostopadłe do prędkości. Tak więc tym razem to składowa równoległa jest równa zero (Rys. 3).

RbOKN610Okxna

Rys. 3. Na ilustracji widoczny jest rysunek przedstawiający ciało w postaci niebieskiego koła z lewej, górnej strony. Z ciała wychodzi wektor prędkości narysowany w postaci czarnej strzałki mała litera v ze strzałką oznaczającą wektor, skierowany poziomo w prawo. Z ciała wychodzi jeszcze jeden wektor, narysowany również w postaci czarnej strzałki. Jest to wektor przyspieszenia mała litera z ze strzałką oznaczającą wektor. Wektor przyspieszenia skierowany jest pionowo w dół pod kątem prostym do wektora prędkości.

W sytuacji, gdy zmienia się i wartość, i kierunek prędkości – kąt pomiędzy wektorem prędkości i wektorem przyspieszenia nie jest ani równy zero, ani nie jest kątem prostym.

RnZBnzDnhoR88

Rys. 4. Na ilustracji widoczny jest rysunek przedstawiający dwa ciała w postaci niebieskich kół z lewej, górnej strony. Ciała znajdują się jedno pod drugim. Z ciał wychodzą wektory prędkości narysowany w postaci czarnych strzałek mała litera v ze strzałką oznaczającą wektor, skierowane poziomo w prawo. Z górnego ciała wychodzi dodatkowo wektor przyspieszenia mała litera a ze strzałką oznaczającą wektor. Wektor przyspieszenia przyłożony do ciała górnego skierowany jest w prawo i w dół. Wektor przyspieszenia przyłożony do ciała dolnego skierowany jest w lewo i w dół.

Gdy kąt ten jest kątem ostrym (Rys. 4. (1)) kierunek prędkości będzie się zmieniać, a jej wartość – rosnąć.

Gdy kąt jest rozwarty (Rys. 4. (2)) kierunek prędkości będzie się zmieniać, a jej wartość – maleć.

Słowniczek