Füüsikas uurides kehade mehaanilist liikumist ruumis, võtavad nad alati arvesse sellest tulenevat kiirendust. Vaatleme artiklis, mis on kiirendus ja kuidas seda füüsikas tähistatakse, ning lahendame selle väärtuse arvutamiseks ka lihtsa ülesande.
Mis on kiirendus ja millised on selle liigid?
Kiirenduse all mõista väärtust, mille tähendus on keha kiiruse muutumise kiirus. Matemaatiliselt on see definitsioon kirjutatud järgmiselt:
a=dv/dt.
Kui kiiruse ajafunktsioon on teada, siis piisab selle esimese tuletise leidmisest, et arvutada antud ajahetkel kiirendus.
Füüsikas on kiirenduse täht ladina väiketäht a. See on aga nn lineaarne kiirendus, mida mõõdetakse ühikutes m/s2. Lisaks sellele on veel nurkkiirendus. See näitab nurkkiiruse muutust ja seda väljendatakse ühikutes rad/s2. Seda tüüpi kiirendust tähistatakse kreeka väikese tähega α (alfa). Mõnikordselle tähistamiseks kasutatakse tähte ε (epsilon).
Kui keha liigub mööda kõverat trajektoori, siis kogukiirendus jagatakse kaheks komponendiks: tangentsiaalseks (kiiruse muutumise määramine suurusjärgus) ja normaalkiirenduseks (kiiruse suunamuutuse määramine). Seda tüüpi kiirendusi tähistatakse ka tähtedega a, kuid kasutades vastavaid indekseid: at ja a. Normaalset nimetatakse sageli tsentripetaalseks ja tangentsiaalseks puutujaks.
Lõpuks on olemas teist tüüpi kiirendus, mis tekib siis, kui kehad langevad vab alt planeedi gravitatsiooniväljas. Seda tähistatakse tähega g.
Füüsika kiirenduse probleem
On teada, et keha liigub sirgjooneliselt. Selle kiirus ajas määratakse järgmise seadusega:
v=2t2-t+4.
Tuleb arvutada kiirendus, mis kehal on ajahetkel t=2,5 sekundit.
Järgides a definitsiooni, saame:
a=dv/dt=4t - 1.
See tähendab, et väärtus a sõltub lineaarselt ajast. Huvitav on märkida, et alghetkel (t=0) oli kiirendus negatiivne, st suunatud kiirusvektori vastu. Vastuse probleemile saame, kui asendame selles võrrandis t=2,5 sekundit: a=9 m/s2.
