Ускорение – это физическая величина (a, от лат. acceleratio), характеризующая быстроту изменения скорости тела. Ускорение является векторной величиной, показывающей, насколько изменяется вектор скорости Единицы измерения ускорения тела при его движении за единицу времени:

 

Единицы измерения ускорения

 

Единицей ускорения в Международной системе единиц (СИ) служит метр в секунду за секунду (m/s2, м/с2).

Метр на секунду в квадрате равен ускорению прямолинейно движущейся точки, при котором за одну секунду скорость этой точки увеличивается на 1 м/с. Иными словами, ускорение определяет, насколько изменяется скорость тела за одну секунду. Например, если ускорение равно 5 м/с2, то это означает, что скорость тела каждую секунду увеличивается на 5 м/с.

Рассмотрим движение автомобиля. Трогаясь с места, он увеличивает скорость движения, то есть движется ускоренно. Вначале его скорость равна нулю. Тронувшись с места, автомобиль постепенно разгоняется до какой-то определённой скорости. Если на его пути загорится красный сигнал светофора, то автомобиль остановится. Но остановится он не сразу, а за какое-то время. То есть скорость его будет уменьшаться вплоть до нуля – автомобиль будет двигаться замедленно, пока совсем не остановится. Однако в физике нет термина «замедление». Если тело движется, замедляя скорость, то это тоже будет ускорение тела, только со знаком минус.

 

Мгновенное ускорение тела (материальной точки) в данный момент времени – это физическая величина, равная пределу, к которому стремится среднее ускорение при стремлении промежутка времени к нулю. Иными словами – это ускорение, которое развивает тело за очень короткий отрезок времени:

Единицы измерения ускорения

Направление ускорения также совпадает с направлением изменения скорости Δhttp://av-physics.narod.ru/mechanics/img/formula-01-007.gif при очень малых значениях промежутка времени, за который происходит изменение скорости. Вектор ускорения может быть задан проекциями на соответствующие оси координат в данной системе отсчета.

 

Равнопеременное движение точки – это движение с постоянным ускорением,

Под словом равнопеременное понимают:

1. Равноускоренное движение – если модуль скорости увеличивается, т.е. ускорение параллельно скорости - Единицы измерения ускорения,

2. Равнозамедленное движение – если модуль скорости уменьшается, т.е. ускорение антипараллельно скорости: Единицы измерения ускорения.

 

Поскольку ускорение равнопеременного движения постоянно, оно равно изменению скорости за любой конечный интервал времени:

 

Единицы измерения ускорения

 

где Единицы измерения ускорения - скорость в начальный момент времени, принятый за нуль; Единицы измерения ускорения - текущее значение скорости (в момент времени t). Формула для определения ускорения из состояния покоя (равноускоренное движение, начальная скорость равна нулю: Единицы измерения ускорения имеет вид:

 

Единицы измерения ускорения

 

Если же нулю равна не начальная, а конечная скорость (Единицы измерения ускорения торможение при равнозамедленном движении), то формула ускорения принимает вид:

 

Единицы измерения ускорения

 

При движении по криволинейной траектории изменяется не только модуль скорости, но и ее направление. В этом случае вектор ускорения представляют в виде двух составляющих: тангенциальной – по касательной к траектории движения, и нормальной – перпендикулярно траектории

 

Тангенциальное ускорение

 

В соответствии с этим проекцию ускорения Единицы измерения ускорения на касательную к траектории называют касательным или тангенциальным ускорением, а проекцию Единицы измерения ускорения на нормаль – нормальным или центростремительным ускорением.

 

Тангенциальное (касательное) ускорение – это составляющая вектора ускорения, направленная вдоль касательной к траектории в данной точке траектории движения. Тангенциальное ускорение характеризует изменение скорости по модулю при криволинейном движении.

Направление вектора тангенциального ускорения Единицы измерения ускорения совпадает с направлением линейной скорости или противоположно ему. То есть, вектор тангенциального ускорения лежит на одной оси с касательной окружности, которая является траекторией движения тела.

 

Нормальное ускорение – это составляющая вектора ускорения, направленная вдоль нормали к траектории движения в данной точке на траектории движения тела. То есть, вектор нормального ускорения перпендикулярен линейной скорости движения. Нормальное ускорение характеризует изменение скорости по направлению. Вектор нормального ускорения направлен по радиусу кривизны траектории.

 

Полное ускорение при криволинейном движении складывается из тангенциального и нормального ускорений по правилу сложения векторов и определяется формулой:

 

Единицы измерения ускорения

или

Единицы измерения ускорения.