가속(물리)

이 기사에서는 물리학에서 가속도가 무엇인지 설명합니다. 따라서 물리학에서 가속도의 의미, 신체의 가속도를 계산하는 방법, 가속도의 예 및 가속과 관련된 기타 물리학 개념을 찾을 수 있습니다.

가속이란 무엇입니까?

가속도 는 단위 시간당 신체 속도의 변화를 나타내는 양입니다. 물리학에서 가속도는 속도 증가와 시간 증가의 비율로 정의됩니다.

가속도는 속도의 크기와 방향의 변화로 인해 발생할 수 있습니다. 따라서 가속하는 몸체는 더 빠르게 움직이거나 방향을 바꾸는 것을 의미합니다.

예를 들어, 움직이는 물체의 가속도가 1m/s 2 라면 물체가 1초마다 1m/s씩 더 빠르게 움직인다는 의미입니다. 따라서 시간 t=5초에 속도가 3m/s라면 시간 t=6초에 속도는 4m/s가 됩니다.

가속

가속도는 벡터량이므로 물리학에서는 벡터로 표현된다는 점을 명심하세요. 이는 가속도에 의미와 방향이 있음을 의미합니다.

  • 가속도가 속도와 동일한 방향과 방향을 가지면 몸은 점점 더 빨라집니다.
  • 가속도의 방향은 속도와 같지만 그 방향이 반대라면 몸은 멈출 때까지, 심지어 뒤로 갈 때까지 점점 더 느려질 것입니다.
  • 가속도가 속도와 다른 방향을 가지면 신체의 방향이 변경됩니다.

일반적으로 물리학에서 가속도의 기호는 문자 a입니다.

가속도 공식

가속도는 속도 변화(Δv)를 시간 변화(Δt)로 나눈 값과 같습니다. 따라서 물리학에서 물체의 가속도를 계산하려면 최종 속도와 초기 속도의 차이를 최종 순간과 초기 순간의 차이로 나누어야 합니다(a = Δv/Δt).

따라서 물리학에서 가속도를 계산하는 공식은 다음과 같습니다.

가속도 공식

금:

  • a

    가속도입니다.

  • \Delta v

    속도 증가량입니다.

  • \Delta t

    시간적 변화이다.

  • v_f

    최종 속도입니다.

  • v_i

    초기 속도입니다.

  • t_f

    마지막 순간이다.

  • t_i

    초기 순간이다.

가속도는 속도 단위를 시간 단위로 나눈 값으로 표현됩니다. 따라서 국제 시스템(SI)의 가속도 단위는 미터를 초의 제곱으로 나눈 것(m/s 2 )입니다.

모바일의 가속도 값은 다음과 같이 해석되어야 합니다.

  • a>0 : 가속도가 양수이면 시간이 지남에 따라 속도가 증가한다는 의미입니다.
  • a<0 : 가속도가 음수이면 시간이 지남에 따라 속도가 감소한다는 의미입니다.
  • a=0 : 가속도가 0이면 속도가 시간이 지나도 일정하다는 의미입니다.
참조: 속도 공식

가속 예시

이제 가속도의 정의와 공식이 무엇인지 알았으니 개념을 더 잘 이해하기 위해 일상 생활에서 가속도 값의 몇 가지 예를 살펴보겠습니다.

  • 승객이 탑승한 엘리베이터의 가속도: 1m/s 2
  • 자전거 타는 사람의 가속도: 1.7m/s 2
  • 경주용 자동차의 가속도: 8-9 m/s 2
  • 중력 가속도: 9.81m/s 2
  • 낙하산 전개시 제동 가속도 : 30 m/s 2
  • 우주선 발사 가속도: 40-60 m/s 2
  • 내연 기관의 피스톤 가속도: 300m/s 2

평균 가속도와 순간 가속도

이 섹션에서는 물리학에서 자주 사용되는 두 가지 다른 유형의 가속도인 평균 가속도와 순간 가속도의 차이점을 살펴보겠습니다.

평균 가속도 는 움직이는 물체가 경로 전체에서 일정한 가속도로 움직였다면 이동했을 가속도입니다. 평균 가속도는 속도 변화를 경과 시간 간격으로 나누어 계산됩니다.

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

반면, 순간 가속도는 신체가 특정 순간에 갖는 가속도이므로 신체의 순간 가속도는 매 순간 바뀔 수 있습니다. 수학적으로 순간 가속도는 시간 간격이 0에 가까워질 때 평균 가속도의 한계로 정의됩니다.

\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}

가속의 본질적인 구성요소

그런 다음 가속도의 본질적인 구성 요소가 무엇인지, 그리고 이러한 각 벡터 구성 요소의 목적이 무엇인지 살펴보겠습니다.

가속도는 접선 가속도( at )와 정상 가속도( ac )라는 두 가지 고유 구성 요소로 구성됩니다.

  • 접선 가속도(또는 선형 가속도) : 이는 속도 모듈을 수정하는 가속도 구성 요소입니다. 접선 가속도는 모바일의 궤적에 접합니다.
  • 구심 가속도(또는 정상 가속도) : 이는 속도의 방향을 수정하는 가속도의 구성 요소입니다. 구심 가속도는 움직이는 물체의 속도에 수직입니다.
접선 가속도와 구심 가속도

따라서 가속도의 진폭은 고유 구성 요소의 제곱합의 제곱근과 같습니다.

|\vv{a}|=\sqrt{a_t^2+a_c^2}

예를 들어, 균일하지 않은 원 운동을 설명하는 몸체는 속도가 모듈과 방향을 변경하기 때문에 접선 가속도와 구심 가속도를 모두 나타냅니다.

가속도와 힘

마지막으로, 가속도와 힘은 수학적으로 관련된 두 가지 물리적 개념이므로 사이의 관계가 무엇인지 살펴보겠습니다.

신체에 가해지는 힘은 신체의 질량에 해당 신체가 경험하는 가속도를 곱한 것과 같습니다.

F=m\cdot a

즉, 힘과 가속도는 정비례 관계에 있습니다. 따라서 물체의 가속도가 클수록 물체에 가해지는 힘도 커집니다.

코멘트를 남겨주세요

이메일 주소는 공개되지 않습니다. 필수 필드는 *로 표시됩니다

맨위로 스크롤