加速类型

本文解释了物理学中存在的不同类型的加速度,您还可以看到所有类型的加速度的公式。

加速度有哪些类型?

不同类型的加速度是:

  • 平均加速度
  • 瞬间加速
  • 向心加速度
  • 切向加速度
  • 角加速度

下面更详细地解释了每种类型的加速度,并显示了如何计算每种类型的加速度。

平均加速度

平均加速度是移动体在整个路径中以恒定加速度移动时所行进的加速度。

平均加速度等于速度变化除以经过的时间间隔。因此,要计算平均加速度,必须将最终速度和初始速度之间的差除以最终时刻和初始瞬间之间的差。简而言之,平均加速度的计算公式为:

a_m=\cfrac{\Delta v}{\Delta t}=\cfrac{v_f-v_i}{t_f-t_i}

金子:

  • a_m

    是平均加速度。

  • \Delta v

    是速度的增加。

  • \Delta t

    是时间变化。

  • v_f

    是最终速度。

  • v_i

    是初速度。

  • t_f

    是最后时刻了。

  • t_i

    是初始时刻。

瞬间加速

瞬时加速度是物体在特定瞬间的加速度。因此,物体的瞬时加速度每时每刻都可能发生变化。

从数学上讲,瞬时加速度定义为时间间隔接近零时平均加速度的极限。因此,瞬时加速度等于瞬时速度矢量对时间的导数。

因此,计算此类加速度的公式如下:

\displaystyle \vv{a_i}=\lim_{\Delta t\to 0}\vv{a_m}=\lim_{\Delta t\to 0}\frac{\Delta \vv{v_i}}{\ Delta t}=\frac{d\vv{v_i}}{dt}

金子:

  • \vv{a_i}

    是瞬时加速度矢量。

  • \vv{a_m}

    是平均加速度矢量。

  • \Delta \vv{v_i}

    是瞬时速度矢量。

  • \Delta t

    是趋于0的时间间隔,即无限小的时间间隔。

  • \cfrac{d\vv{v_i}}{dt}

    是瞬时速度矢量对时间的导数。

向心加速度

向心加速度,也称为法向加速度径向加速度,是由描述圆周运动的物体速度方向变化引起的加速度。因此,向心加速度是运动物体加速度的矢量分量,使其遵循圆形轨迹。

向心加速度垂直于运动物体的速度并指向圆周运动的中心。

此类加速度的计算公式为:

a_c=\cfrac{v_t^2}{r}=\omega^2 \cdot r

金子:

  • a_c

    是向心加速度。

  • v_t

    是切向速度。

  • r

    是圆周运动路径的半径。

  • \omega

    是角速度。

切向加速度

切向加速度,也称为线性加速度,是与圆周运动路径相切的加速度。换句话说,切向加速度表示做圆周运动的物体的切向速度的变化。

切向加速度和向心加速度是描述圆周运动的移动设备加速度的两个矢量分量。这两种加速度的区别在于,切向加速度改变移动体速度的大小,而向心加速度改变移动体速度的方向。

因此,确定此类加速度值的公式如下:

a_t=\cfrac{\Delta v_t}{\Delta t}=\cfrac{v_{t_f}-v_{t_i}}{t_f-t_i}

金子:

  • a_t

    是切向加速度。

  • \Delta v_t

    是切向速度的增加。

  • \Delta t

    是时间变化。

  • v_{t_f}

    是最终切向速度。

  • v_{t_i}

    是初始切向速度。

  • t_f

    是最后时刻了。

  • t_i

    是初始时刻。

角加速度

角加速度是定义物体旋转加速度的量度。因此,角加速度表示物体角速度的变化。

与之前看到的加速度类型不同,角加速度表示旋转运动的加速度,也就是说,它表示旋转速度的变化。另一方面,其他类型的加速度代表前进速度的变化。

这种类型的加速度使用以下公式计算:

\alpha=\cfrac{\Delta\omega}{\Delta t}=\cfrac{\omega_f-\omega_i}{t_f-t_i}

金子:

  • \alpha

    是角加速度。

  • \Delta \omega

    是角速度的变化。

  • \Delta t

    是时间变化。

  • \omega_f

    是最终角速度。

  • \omega_i

    是初始角速度。

  • t_f

    是最后时刻了。

  • t_i

    是初始时刻。

根据加速度的运动类型

下面您将找到一个表格,根据不同类型的加速度值总结了描述移动体的运动类型。

移动 瞬间加速 向心加速度 切向加速度 角加速度
均匀的线路移动 0 0 0 0
匀加速直线运动 持续的 0 0 0
匀速圆周运动 相当于向心加速度 持续的 0 0
匀加速圆周运动 向心加速度+切向加速度 制服 持续的 持续的

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