Hvad er forskellen mellem hastighed og acceleration?

Hastighed og acceleration beskriver både bevægelse, men der er en vigtig forskel mellem de to. Hvis du studerer fysik på gymnasiet eller på college-niveau, er det vigtigt at forstå forskellene mellem dem. Forståelse af hvilket hastighedsmiddel der fører til en forståelse af, hvad acceleration betyder, fordi mens hastigheden er ændringshastigheden for positionen, er acceleration hastigheden for ændring af hastighed. Hvis du rejser i et konstant tempo, har du hastighed, men ingen acceleration, men hvis du rejser og dit tempo ændrer sig, har du hastighed og acceleration.

TL; DR (For længe; Didn ' t Læs)

Hastighed er hastigheden for ændring af position i forhold til tid, mens acceleration er hastigheden for ændring af hastighed. Begge er vektormængder (og så har også en bestemt retning), men hastighedsenhederne er meter per sekund, mens accelerationsenhederne er meter per sekund kvadreret.

Hvad er hastighed?

Forandringshastigheden for din position med tiden definerer din hastighed. I dagligdags sprog betyder hastighed det samme som hastighed. Men i fysikken er der en vigtig sondring mellem de to udtryk. Hastigheden er en "skalær" mængde, og den måles i enheder af afstand /tid, så i meter pr. Sekund eller kilometer pr. Time. Hastighed er en "vektor" mængde, så den har både en størrelse (hastigheden) og en retning. Teknisk set siger du, at du rejser på 5 meter per sekund, en hastighed og siger at du rejser på 5 meter pr. Sekund mod nord er en hastighed, fordi sidstnævnte også har en retning.

Formlen for hastighed er:

Hastighed = tilbagelagt distance ÷ tid taget

På beregningssproget kan det mere præcist defineres som ændringshastigheden i forhold til tid og så er givet af derivatet af ligningen for position i forhold til tid.

Hvad er acceleration?

Acceleration er hastigheden af ​​ændring af hastighed med tiden. Ligesom hastighed er dette en vektormængde, der har en retning såvel som en størrelse. En stigning i hastighed betegnes almindeligvis acceleration, mens et fald i hastigheden undertiden betegnes retardation. Teknisk set, da hastighed indbefatter en retning såvel som en hastighed, betragtes en ændring i retning med konstant hastighed stadig som acceleration. Acceleration kan defineres simpelthen som:

Acceleration = ændring i hastighed ÷ tid taget for hastighed at ændre

Acceleration har enheder af afstand /tid kvadreret - for eksempel meter /second ^2.

På sproget er dette mere præcist defineret som hastigheden af ​​ændring af hastighed i forhold til tid, så det er fundet ved at tage derivatet af udtrykket for hastighed med respekt til tiden. Alternativt kan du finde det ved at tage det andet derivat af udtrykket for position i forhold til tiden.

Konstant acceleration vs konstant hastighed

At rejse med konstant hastighed betyder at du går på Den samme hastighed i samme retning kontinuerligt. Hvis du har en konstant hastighed, betyder det, at du har nul acceleration. Du kan forestille dig det som at køre ned på en lige vej, men holde dit speedometer på samme værdi.

En konstant acceleration er helt anderledes. Hvis du rejser med en konstant acceleration, ændrer din hastighed altid, men det ændres med en ensartet mængde hvert sekund. Accelerationen på grund af tyngdekraft på Jorden har den konstante værdi 9,8 m /s ^{2, så du kan forestille dig det som at droppe noget fra en skyskraber. Hastigheden begynder lav, men stiger med 9,8 m /s i hvert sekund, det falder under tyngdekraft.}

Acceleration og Newtons anden lov

Acceleration snarere end hastighed udgør en vigtig del af Newtons anden lov om bevægelse. Ligningen er F
= ma
, hvor F
står for kraft, m
er masse, og en
er accelerationen. På grund af forbindelsen mellem hastighed og acceleration kan du også skrive dette som force = masse × hastigheden for ændring af hastighed
. Imidlertid er acceleration nøgleegenskaberne her, ikke hastighed.

Hastighed og Momentum

Forholdet til momentum bruger hastighed i stedet for acceleration. Momentum er p
= mv
, hvor p
er momentum, m
er masse, og v
er hastighed. I Newtons anden lov giver acceleration multipliceret med masse kraft, mens hastigheden multipliceres med masse, dette giver momentumet. Deres definitioner er forskellige, og dette viser, hvordan disse forskelle fører til forskellige ligninger i praksis.