Versnelling (natuurkunde)

Voorbeelden

• Een voorwerp bewoog naar het noorden met 10 meter per seconde. Het voorwerp versnelt en beweegt nu met 15 meter per seconde naar het noorden. Het voorwerp is versneld.
• Een appel valt naar beneden. Hij begint te vallen met een snelheid van 0 meter per seconde. Aan het eind van de eerste seconde beweegt de appel met 9,8 meter per seconde. De appel is versneld. Aan het eind van de tweede seconde gaat de appel met 19,6 meter per seconde naar beneden. De appel is weer versneld.
• Jane loopt oostwaarts met 3 kilometer per uur. Jane's snelheid verandert niet. Jane's versnelling is nul.
• Tom liep oostwaarts met 3 kilometer per uur. Tom draait zich om en loopt naar het zuiden met 3 kilometer per uur. Tom heeft een versnelling van niet nul gehad.
• Sally liep naar het oosten met 3 kilometer per uur. Sally vertraagt. Daarna loopt Sally naar het oosten met 1,5 kilometer per uur. Sally heeft een niet-nul versnelling gehad.
• Versnelling door zwaartekracht

Het vinden van versnelling

Versnelling is de snelheid waarmee de snelheid van een voorwerp verandert. Versnelling a {\mathbf {a} } kan worden gevonden met behulp van:

a = v 1 - v 0 t 1 - t 0 {\displaystyle \mathbf {a} ={\mathbf {v_{1}} -{mathbf {v_{0}} over {t_{1}-t_{0}}}}

waarbij

v 0 {\displaystyle \mathbf {v_{0}} } is de snelheid bij het begin

v 1 {\displaystyle \mathbf {v_{1}} s de tijd aan het begin

t 1 {\displaystyle t_{1}} is de tijd aan het eind

Soms is de verandering in snelheid v 1 - v 0 {\displaystyle \mathbf {v_{1}} -\mathbf {v_{0}} geschreven als Δ v {\displaystyle \mathbf {v} . Soms wordt de verandering in de tijd t 1 - t 0 {\displaystyle {t_{1}-t_{0}}} geschreven als Δt.

In moeilijke situaties kan de versnelling met wiskunde worden berekend: in calculus is de versnelling de afgeleide van de snelheid (ten opzichte van de tijd), a = d v d t {\displaystyle \mathbf {a} ={\frac {\mathrm {d}} \mathbf {v} }{\mathrm {d} t}} .

Eenheden van meting

Versnelling heeft zijn eigen meeteenheden. Als bijvoorbeeld de snelheid wordt gemeten in meters per seconde, en de tijd in seconden, dan wordt de versnelling gemeten in meters per seconde in het kwadraat (m/s2).

Andere woorden

Versnelling kan positief of negatief zijn. Wanneer de versnelling negatief is (maar de snelheid niet van richting verandert), wordt dit soms vertraging genoemd. Wanneer een auto bijvoorbeeld remt, vertraagt hij. Natuurkundigen gebruiken meestal alleen het woord "versnelling".

Newton's tweede wet van beweging

De bewegingswetten van Newton zijn regels voor hoe dingen bewegen. Deze regels worden "bewegingswetten" genoemd. Isaac Newton is de wetenschapper die als eerste de belangrijkste bewegingswetten heeft opgeschreven. Volgens de tweede bewegingswet van Newton hangt de kracht die nodig is om een voorwerp te versnellen af van de massa van het voorwerp (de hoeveelheid "spul" waar het voorwerp van gemaakt is of hoe "zwaar" het is). De formule van de Tweede Bewegingswet van Newton is F = m a {F = mathbf {a} } , waarin a {\mathbf {a}} de versnelling is, F de kracht is, en m de massa. Deze formule is zeer bekend en zeer belangrijk in de natuurkunde. De tweede bewegingswet van Newton, kortweg "de tweede wet van Newton", is vaak een van de eerste dingen die natuurkundestudenten leren.

Vertraging

Vertraging is het tegenovergestelde van versnelling. Dit betekent dat iets vertraagt in plaats van versnelt. Als een auto bijvoorbeeld remt, vertraagt hij.