概述
不同物体运动时速度变化的快慢往往是不同的(请注意区分速度的大小和速度变化的快
加速度
慢之间的差异)。
为了描述物体运动速度
变化的快慢这一特征,我们引入
加速度这一概念。
加速度(Acceleration)是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值(△V/△t),是描述物体速度改变快慢的物理量,通常用a表示,单位是m/s^2(读作米每二次方秒)。
加速度是,它的方向是物体速度变化(量)的方向,与合外力的方向相同(可参见加以理解)。
请注意:加速度与速度无必然联系,加速度很大时,速度可以很小,速度很大时,加速度也可以很
小。例如:在地面上反复弹跳的皮球,在和地面接触的极短时间内,速度接近于零(或者说由向下的速度变为零再变为向上的速度),但是因为速度在很短的时间内
作了极大的变化,因此加速度很大。又如,以高速直线匀速行驶的赛车,速度很大,但是由于是匀速行驶,速度的变化量是零,因此它的加速度也是零。
加速度为零时,物体静止或做匀速直线运动(相对于同一参考系)。任何复杂的运动都可以看作是无数的匀速直线运动和的合成。
加速度和参考系(参照物)选取的不同而不同,一般取地面为参考系。
当运动的方向与加速度的方向之间的夹角小于90°时,即做加速运动,加速度是正数;反之则为负数。
特别地,当运动的方向与加速度的方向之间的夹角恰好等于90°时,物体既不加速也不减速,而是
匀速率的运动。如匀速圆周运动。
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说明加速度
假如两辆汽车开始静止,均匀地加速后,达到10m/s的速度,A车花了10s,而B车只用了5s。它们的速度都从0m/s变为10m/s,速度改变了
10m/s。所以它们的速度变化量是一样的.但是很明显,B车变化得更快一样。我们用加速度来描述这个现象:B车的加速度(a=v/t其中的v是速度变化
量)>
加速度计构造的类型
A车的加速度。显然,当速度变化量一样的时候,花时间较少的B车,加速度更大。
因此,我们说,加速度是速度变化的快慢的标志。
当物体的加速度保持大小和方向不变时,物体就做匀加速运动。如自由落体运动,平抛运动等。
当物体的加速度方向与初速度方向在同一直线上时,物体就做直线运动。如竖直上抛运动。
比如当司机在直行时踩了一脚油门(即假定汽车所提供的牵引力F恒定),而方向盘保持不动时,汽车做的就是匀加速直线运动,此时,加速度与初速度在同一条直线上。
一个匀加速运动的质点,刚开始的速度是1米每秒,经过2秒钟以后,其速度变为3米每秒,那么这
个质点的加速度的计算方法就是:用末速度减去初速度除以时间(2秒钟),就是1米每二次方秒。表示的意思就是,这个质点每经过1秒,其速度就增加1米每
秒。但需要注意的是,加速度是一个矢量,就是说,这个量不仅表示质点加速度的大小,还表示加速度的方向。
向心加速度
向心加速度(匀速圆周运动中的加速度)的计算公式:
a=rω^2=v^2/r
说明:a就是传说中的向心加速度,推导过程并不简单,但可以说仍在高
科里奥利加速度
中生理解范围内,这里略去了。r是圆周运动的半径,v是速度(特指线速度)。ω(就是欧姆Ω的小写,应该见过的吧,打个招呼^ ^)是。
这里有:v=ωr.
1.匀速圆周运动并不是真正的匀速运动,因为它的速度方向在不断的变化,所以说匀速圆周运动只是匀速率运动的一种。至于说为什么叫他匀速圆周运动呢?可能是大家说惯了不愿意换了吧。
2.匀速圆周运动的向心加速度总是指向圆心,即不改变速度的大小只是不断地辛勤的改变着速度的方向。
重力加速度
地球表面附近的物体因受重力而产生的加速度叫做重力加速度,也叫,用g表示。
重力加速度g的方向总是竖直向下的。在同一地区的同一高度,任何物体的重力加速度都是相同的。重力加速度的数值随海拔高度增大而减小。当物体距地面高度远远小于地球半径时,g变化不大。而离地面高度较大时,重力加速度g数值显著减小,此时不能认为g为常数。
距离地面同一高度的重力加速度,也会随着纬度的升高而变大。由于重力是万有引力的一个分力,万有引力的另一个分力提供了物体绕地轴作圆周运动所需要的。物体所处的地理位置纬度越高,圆周运动轨道半径越小,需要的向心力也越小,重力将随之增大,重力加速度也变大。地理南北两极处的圆周运动轨道半径为0,需要的向心力也为0,重力等于万有引力,此时的重力加速度也达到最大。
由于g随纬度变化不大,因此国际上将在纬度45°的海平面精确测得物体的重力加速度g=9.80665米/秒^2
;作为重力加速度的标准值。在解决地球表面附近的问题中,通常将g作为常数,在一般计算中可以取g=9.80米/秒^2;。理论分析及精确实验都表明,随的提高,重力加速度g的数略有增大,
如赤道附近g=9.780米/秒^2,
广州g=9.788米/秒^2。
武汉g=9.794米/秒^2。
上海g=9.794米/秒^2。
东京g=9.798米/秒^2。
北京g=9.801米/秒^2。
纽约g=9.803米/秒^2。
莫斯科g=9.816米/秒^2。
北极地区g=9.832米/秒^2。
重力加速度g不同单位制之间的换算关系为: 重力加速度g = 9.81m/s^2
;= 981cm/s^2; = 32.18ft/s^2
;
注:图为测量的一种重力加速度试验单
表面的重力加速度约为1.62 m/
s²,约为地球重力的六分之一
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