Επιτάχυνση vs Ταχύτητα
Η επιτάχυνση και η ταχύτητα είναι δύο βασικές έννοιες που συζητούνται κάτω από την κίνηση των σωμάτων στη φυσική. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τι είναι η επιτάχυνση και η ταχύτητα, τους ορισμούς, τις ομοιότητές τους και τέλος τις διαφορές μεταξύ της επιτάχυνσης και της ταχύτητας.
Velocity
Η ταχύτητα ορίζεται ως ο ρυθμός μεταβολής της μετατόπισης μεταξύ ενός αντικειμένου και ενός σταθερού σημείου. Μαθηματικά η ταχύτητα ισούται με dx/dt (διαβάζεται ως d, dt x) σύμφωνα με τις θεωρίες του λογισμού. Συμβολίζεται και στο ẋ. Η ταχύτητα παίρνει επίσης τη μορφή γωνιακής ταχύτητας. στην περίπτωση αυτή η ταχύτητα είναι ίση με την ταχύτητα μεταβολής της γωνίας. Τόσο η γραμμική όσο και η γωνιακή ταχύτητα είναι διανύσματα. Η γραμμική ταχύτητα έχει την κατεύθυνση της στιγμιαίας κίνησης, ενώ η γωνιακή ταχύτητα έχει την κατεύθυνση που καθορίζεται με τη μέθοδο του τιρμπουσόν. Η ταχύτητα είναι μια σχετικιστική παραλλαγή, που σημαίνει ότι οι νόμοι της σχετικότητας πρέπει να εφαρμόζονται για ταχύτητες συμβατές με την ταχύτητα του φωτός. Η σχετική ταχύτητα είναι η ταχύτητα ενός αντικειμένου σε σχέση με ένα άλλο αντικείμενο. Στη διανυσματική μορφή, αυτό γράφεται ως V̰A rel B=V̰A – V̰B V̰ rel είναι η ταχύτητα του αντικειμένου "a" σε σχέση με το αντικείμενο "b". Συνήθως ένα τρίγωνο ταχύτητας ή ένα παραλληλόγραμμο ταχύτητας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της σχετικής ταχύτητας μεταξύ δύο αντικειμένων. Η θεωρία του τριγώνου ταχύτητας λέει ότι εάν VA rel Earth και VΓη rel B υποδεικνύονται σε δύο πλευρές ενός τριγώνου ανάλογες με το μέγεθος και την κατεύθυνση, η τρίτη γραμμή δείχνει την κατεύθυνση και το μέγεθος της σχετικής ταχύτητας.
Επιτάχυνση
Η επιτάχυνση ορίζεται ως ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας ενός σώματος. Είναι σημαντικό να παρατηρήσετε ότι η επιτάχυνση απαιτεί πάντα καθαρή δύναμη που ασκεί το αντικείμενο. Αυτό περιγράφεται στον δεύτερο νόμο της κίνησης του Νεύτωνα. Ο δεύτερος νόμος λέει ότι η καθαρή δύναμη F σε ένα σώμα είναι ίση με το ρυθμό μεταβολής της γραμμικής ορμής του σώματος. Εφόσον η γραμμική ορμή δίνεται από το γινόμενο της μάζας και της ταχύτητας του σώματος και η μάζα δεν αλλάζει σε μη σχετικιστική κλίμακα, η δύναμη είναι ίση με τη μάζα επί το ρυθμό μεταβολής της ταχύτητας, που είναι η επιτάχυνση. Μπορεί να υπάρχουν πολλές αιτίες για αυτή τη δύναμη. Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη, η βαρυτική δύναμη και η μηχανική δύναμη είναι για να αναφέρουμε μερικά. Η επιτάχυνση λόγω μάζας κοντά είναι γνωστή ως επιτάχυνση βαρύτητας. Πρέπει να σημειωθεί ότι εάν ένα αντικείμενο δεν υποβληθεί σε καθαρή δύναμη, το αντικείμενο δεν θα αλλάξει την ταχύτητα του εαυτού του, είτε κινούνταν είτε ήταν ακίνητο. Σημειώστε ότι η κίνηση του αντικειμένου δεν απαιτεί δύναμη, αλλά η επιτάχυνση απαιτεί πάντα δύναμη.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της επιτάχυνσης και της ταχύτητας;
• Η επιτάχυνση απαιτεί καθαρή δύναμη που ασκεί το αντικείμενο, αλλά η ταχύτητα δεν απαιτεί τέτοια δύναμη.
• Κάθε αντικείμενο που επιταχύνεται έχει ταχύτητα, αλλά κάθε αντικείμενο που έχει ταχύτητα δεν χρειάζεται απαραίτητα να έχει επιτάχυνση.
• Η επιτάχυνση απαιτεί αλλαγή στο μέγεθος ή την κατεύθυνση της ταχύτητας.
