Při studiu fyziky mechanického pohybu těles v prostoru vždy berou v úvahu výsledné zrychlení. Podívejme se v článku na to, co je zrychlení a jak se označuje ve fyzice, a také vyřešíme jednoduchý problém pro výpočet této hodnoty.
Co je to zrychlení a jaké jsou jeho typy?
Pod zrychlením rozumíme hodnotu, jejímž významem je rychlost změny rychlosti těla. Matematicky je tato definice zapsána následovně:
a=dv/dt.
Pokud je známa časová funkce rychlosti, pak stačí najít její první derivaci, abychom mohli vypočítat zrychlení v daném čase.
Ve fyzice je písmeno zrychlení malé latinské písmeno a. Jedná se však o tzv. lineární zrychlení, které se měří v jednotkách m/s2. Kromě něj je tu i úhlové zrychlení. Ukazuje změnu úhlové rychlosti a je vyjádřena v jednotkách rad/s2. Tento typ zrychlení se označuje řeckým malým písmenem α (alfa). Někdyk jeho označení se používá písmeno ε (epsilon).
Pokud se těleso pohybuje po zakřivené trajektorii, pak se celkové zrychlení rozloží na dvě složky: tangenciální (určující změnu rychlosti ve velikosti) a normální (určující změnu rychlosti ve směru). Tyto typy zrychlení se také označují písmeny a, ale s použitím odpovídajících indexů: at a a. Normální se často nazývá dostředivé a tečné se často nazývá tangenciální.
Nakonec existuje další typ zrychlení, ke kterému dochází, když tělesa volně padají do gravitačního pole planety. Označuje se písmenem g.
Problém ve fyzice pro zrychlení
Je známo, že se tělo pohybuje přímočaře. Jeho rychlost v čase je určena následujícím zákonem:
v=2t2-t+4.
Je nutné vypočítat zrychlení, které bude mít těleso v čase t=2,5 sekundy.
Podle definice a dostáváme:
a=dv/dt=4t – 1.
To znamená, že hodnota a závisí lineárně na čase. Je zajímavé poznamenat, že v počátečním okamžiku (t=0) bylo zrychlení záporné, to znamená namířené proti vektoru rychlosti. Odpověď na problém získáme dosazením t=2,5 sekundy do této rovnice: a=9 m/s2.
