Kada proučavaju u fizici mehaničko gibanje tijela u prostoru, uvijek uzimaju u obzir rezultirajuće ubrzanje. Razmotrimo u članku što je ubrzanje i kako se označava u fizici, a također riješimo jednostavan problem za izračunavanje ove vrijednosti.
Što je ubrzanje i koje su njegove vrste?
Pod akceleracijom razumjeti vrijednost, čije je značenje brzina promjene brzine tijela. Matematički, ova definicija je napisana na sljedeći način:
a=dv/dt.
Ako je poznata vremenska funkcija brzine, dovoljno je pronaći njenu prvu derivaciju da bi se izračunalo ubrzanje u datom trenutku.
U fizici, slovo ubrzanja je malo latinično a. Međutim, to je takozvano linearno ubrzanje, koje se mjeri u jedinicama m/s2. Uz njega postoji i kutno ubrzanje. Prikazuje promjenu kutne brzine i izražava se u jedinicama rad/s2. Ova vrsta ubrzanja označava se grčkim malim slovom α (alfa). Ponekadslovo ε (epsilon) koristi se za označavanje.
Ako se tijelo kreće duž zakrivljene putanje, tada se ukupno ubrzanje razlaže na dvije komponente: tangencijalnu (određuje promjenu brzine u veličini) i normalnu (određuje promjenu brzine u smjeru). Ove vrste ubrzanja također su označene slovima a, ali koristeći odgovarajuće indekse: at i a. Normalno se često naziva centripetalno, a tangencijalno često tangentno.
Konačno, postoji još jedna vrsta ubrzanja koja se događa kada tijela slobodno padaju u gravitacijskom polju planeta. Označava se slovom g.
Problem u fizici za ubrzanje
Poznato je da se tijelo kreće pravocrtno. Njegova brzina tijekom vremena određena je sljedećim zakonom:
v=2t2-t+4.
Potrebno je izračunati ubrzanje koje će tijelo imati u trenutku t=2,5 sekunde.
Slijedeći definiciju a, dobivamo:
a=dv/dt=4t - 1.
To jest, vrijednost a ovisi linearno o vremenu. Zanimljivo je primijetiti da je u početnom trenutku (t=0) ubrzanje bilo negativno, odnosno usmjereno protiv vektora brzine. Dobivamo odgovor na problem zamjenom t=2,5 sekunde u ovu jednadžbu: a=9 m/s2.
