شتاب

از ویکی نجوم
پرش به: ناوبری، جستجو


هر گاه سرعت ذره تغییر کند گفته می شود که ذره شتاب گرفته (یا شتاب دار شده) است.

شتاب متوسط و لحظه ای

نسبت تغییرات سرعت به بازه زمانی خاصی را شتاب متوسط می گویند.

Ac1.gif
(1)

شتاب لحظه ای، مشتق سرعت نسبت به زمان است.

Ac2.gif
(2)

به بیان دیگر، شتاب یک ذره در آن لحظه عبارت است از آهنگی که با آن سرعت ذره در آن لحظه تغییر می کند.به طور ترسیمی، شتاب در هر نقطه شیب منحنی Ac4.gif در آن نقطه است.

حال می دانیم که سرعت برابر است با تغییرات مکان جسم، اگر این دانسته را در معادله (2)جایگذاری کنیم،حاصل به این صورت خواهد بود:

Ac3.gif

به بیان دیگر، شتاب ذره در هر لحظه مشتق دوم مکان آن نسبت به زمان است.

  • یکای متداول شتاب، متر بر مجذور ثانیه است.
  • شتاب هم دارای بزرگی و هم جهت است(کمیت برداریست)، علامت جبری آن مانند جابجایی و سرعت، جهت آن را روی یک محور نمایش می دهد;یعنی شتاب با علامت مثبت در جهت مثبت محور و شتاب با مقدار منفی در جهت منفی آن است.

شتاب ثابت: یک حالت خاص

در بسیاری از انواع حرکت، شتاب ثابت یا تقریبا ثابت است.مثلا وقتی چراغ راهنمایی از قرمز به سبز تبدیل می شود، ممکن است به اتومبیل با آهنگ تقریبا ثابتی شتاب بدهید.پس از آن هنگاهی که برای ایستادن مجبور شوید ترمز کنید،شتاب (یا به بیان کلی شتاب منفی)نیز ممکن است تقریبا ثابت باشد.

  • هرگاه شتاب ثابت باشد، شتاب متوسط و شتاب لحظه ای برابرند.

شتاب سقوط آزاد

اگر جسمی را به طرف بالا یا پایین بیاندازیم یا رها کنیم و تا حدی بتوانیم تاثیر هوا را بر حرکت آن از بین ببریم، در میابیم که جسم به طرف پایین با آهنگ ثابت معینی شتاب می گیرد. این آهنگ را شتاب سقوط آزاد می نامند و بزرگی آن را با g نمایش می دهند. این شتاب مستقل از مشخصه های جسم مانند جرم، چگالی یا شکل آن است و برای همه جسم ها یکسان است.

a=-g=-9.8 m⁄s^2

جستاره ای دیگر


منابع

فیزیک هالیدی/جلد اول مکانیک و گرما