Spieghiamo cos'è l'accelerazione e le formule utilizzate per calcolarla. Inoltre, la sua differenza con la velocità e gli esempi.
Cos'è l'accelerazione?
L'accelerazione di un oggetto è una grandezza che indica come la velocità dell'oggetto cambia in un'unità di tempo metereologico. Poiché la velocità è una grandezza vettoriale (cioè ha a indirizzo), anche l'accelerazione. Di solito è rappresentato dal segno a e la sua unità di misura in Sistema internazionale è m / s2 (metri persecondo quadrato).
L'origine dell'accelerazione come concetto deriva dagli studi di meccanica di Isaac Newton (fondatore della meccanica classica), in cui assicura che un oggetto manterrà la suamovimento rettilineo e uniforme (MRU) a meno che non sia agito da forze che portano all'accelerazione.
Queste forze possono produrre accelerazioni che fanno accelerare o rallentare gli oggetti. È importante notare che quando si lavora con i vettori è essenziale definire le direzioni. Se, ad esempio, definiamo est come direzione positiva del moto, allora un'accelerazione positiva implica sempre un aumento della velocità. Tuttavia, un'accelerazione negativa può indicare una diminuzione della velocità in direzione est o un aumento della velocità in direzione ovest.
Se un oggetto subisce dei cambiamenti nella sua accelerazione in un certo periodo di tempo, allora si può calcolare quella che viene definita "accelerazione media", che è la media delle accelerazioni che subisce in quell'intervallo di tempo.
Formula di accelerazione
Il meccanica classica intende l'accelerazione come una variazione della velocità di un corpo nel tempo. Matematicamente questo è scritto come: a = dv / dt, dovea è l'accelerazione,dv la differenza di velocità edt il momento in cui si verifica l'accelerazione.
Più precisamente, dv sì dt sono definiti come segue:
- dv = vf - vi, dove vf è la velocità finale e vi, la velocità iniziale del mobile. Questa differenza indica la direzione dell'accelerazione.
- dt = tf - ti, dove tf è il tempo finale e ti il tempo iniziale del movimento. Salvo diversa indicazione, l'orario di inizio è generalmente di 0 secondi.
Esiste invece una relazione proporzionale tra la forza (F) che si applica ad un oggetto di massa (m) e accelerazione (a) che acquisisci. La formula che descrive questa relazione è la seconda legge di Newton:
- F = m.a da cui segue che a = F / m
Velocità e accelerazione
Velocità e accelerazione sono due concetti diversi. La velocità indica la distanza che un corpo percorre nell'unità di tempo (ecco perché ha unità di m/s, per esempio), mentre l'accelerazione è la variazione di detta velocità nell'unità di tempo (ecco perché ha unità di m / s2, per esempio).
Esempi di accelerazione
- Una palla da biliardo accelera quando viene colpita con la stecca. Conoscendo la forza fornita dalla stecca e la massa della pallina, possiamo ricavarne l'accelerazione.
- Se conosciamo la velocità di un treno appena prima che inizi a frenare e il tempo necessario per raggiungere la velocità zero, possiamo calcolarne la declinazione (accelerazione negativa).
- Un oggetto viene lanciato da un balcone (quindi la sua velocità iniziale è zero) e per la forza del gravità, cadrà con una velocità che aumenterà fino a raggiungere il massimo sul pavimento. Se conosciamo questa velocità finale e il tempo necessario per cadere, possiamo ottenere l'accelerazione (che sarà quella di gravità).