Ускорение – величина, характеризующая быстроту изменения скорости. Движение, как правило, неравномерно, т. е. непрерывно изменяется от одного момента времени к другому. Например, автобус, трогаясь с места, со временем набирает скорость, а приближаясь к остановке он замедляет свое движение. Для вычисления скорости в любой момент времени нужно знать, как она изменяется в единицу времени.
Рассмотрим такое неравномерное движение тела, при котором его скорость за любые равные промежутки времени будет изменяться одинаково. Такое движение называется равноускоренным.
Ускорением тела при его равноускоренном движении называют физическую величину, равную пределу отношения изменения скорости к промежутку времени, в течение которого это изменение произошло:
Ускорение, как представлено на рисунке, направлено в сторону вогнутости траектории. Его можно разложить на две составляющие: тангенциальную – по касательной к траектории движения, и нормальную – перпендикулярно траектории.
Следуя из этого, проекцию ускорения aτ на касательную к траектории называют касательным (тангенциальным) ускорением, а проекцию an на нормаль – нормальным (центростремительным) ускорением.
Касательное (тангенциальное) ускорение характеризует изменение скорости по модулю при криволинейном движении:
Нормальное ускорение характеризует изменение скорости по направлению и определяется формулой:
где R – радиус кривизны траектории в соответствующей ее точке.
При криволинейном движении полное ускорение складывается из тангенциального и нормального ускорений и определяется по формулой:
При прямолинейном движении полное ускорение а равно тангенциальному a = aτ, поскольку an = 0.
В СИ единицей ускорения является ускорение, при котором скорость тела за каждую секунду изменяется на 1 метр в секунду. Единицу обозначают 1 м/с2.
Электромагнитные колебания
