▷ Constante acceleratie

Dit artikel legt uit wat het in de natuurkunde betekent dat een lichaam met constante versnelling beweegt. Hier vind je dus wat een constante versnellingsbeweging is, voorbeelden van constante versnellingsbewegingen en de formules voor dit soort beweging.

Om het concept van constante versnelling logischerwijs volledig te begrijpen, moet je eerst een duidelijk begrip hebben van wat versnelling in de natuurkunde is. Daarom raden we u aan, voordat u met de uitleg begint, het volgende bericht te bezoeken:

➤ Zie: Wat is versnelling? (fysiek)

Wat betekent het dat de versnelling constant is?

Als een lichaam met constante versnelling beweegt, betekent dit dat de snelheid in de loop van de tijd voortdurend verandert. Met andere woorden: wanneer de versnelling van een lichaam constant is, betekent dit dat de snelheid ervan lineair toe- of afneemt in de tijd.

Als een lichaam bijvoorbeeld met een constante versnelling van 2 m/s ² vooruit beweegt, betekent dit dat de snelheid elke seconde met 2 m/s toeneemt. Dus als hij vanuit rust vertrekt, zal zijn snelheid na één seconde 2 m/s zijn, na twee seconden 4 m/s, na drie seconden 6 m/s, enz.

Opgemerkt moet worden dat versnelling niet alleen de grootte van de snelheid verandert, maar ook de richting van de snelheid kan variëren. Bewegingen zoals uniforme cirkelvormige bewegingen (MCU) houden de snelheidsmodule tijdens de beweging constant, maar de richting ervan varieert, waardoor bochten met constante snelheid worden gemaakt.

➤ Zie: Wat is snelheid?

Een lichaam dat in vrije val naar beneden valt, is dus een voorbeeld van beweging met constante versnelling, aangezien alleen de versnelling van de zwaartekracht op het lichaam inwerkt (waarbij de wrijving met de lucht wordt verwaarloosd), waarvan de waarde constant is (g=9,81 m/s ² ).

Voorbeelden van constante versnellingsbewegingen

Om het begrip constante versnelling verder te begrijpen, kunt u hieronder voorbeelden zien van bewegingen waarvan de versnelling gedurende het hele traject constant is.

Formules voor beweging bij constante versnelling

Hieronder laten we zien wat de formules (of vergelijkingen) van beweging bij constante versnelling zijn. Met deze formules kunt u problemen van dit soort bewegingen oplossen.

Positie

Wanneer de bewegingsversnelling constant is, is de positie van een lichaam gelijk aan de beginpositie plus het product van de beginsnelheid maal de verstreken tijd plus de helft van de versnelling maal het kwadraat van de verstreken tijd.

De formule voor het berekenen van de positie van het lichaam die een beweging met constante versnelling beschrijft, is dus als volgt:

$x=x_0+v_0\cdot (t-t_0) +\cfrac{1}{2}\cdot a \cdot (t-t_0)^2$

Goud:

$x$

is de positie van het lichaam.
$x_0$

is de beginpositie van het lichaam.
$v_0$

is de beginsnelheid van het lichaam.
$t$

is het tijdstip waarop de lichaamspositie wordt berekend.
$t_0$

is het eerste moment.
$a$

is de versnelling van het lichaam.

Snelheid

Wanneer een lichaam met constante versnelling beweegt, varieert de snelheid gelijkmatig in de tijd. De snelheid op een bepaald tijdstip is dus gelijk aan de beginsnelheid plus de versnelling van het lichaam maal de verstreken tijd.

Daarom is de formule voor het berekenen van de snelheid wanneer de versnelling constant is:

$v=v_0+a\cdot (t-t_0)$

Goud:

$v$

is de snelheid van het lichaam op een bepaald moment.
$v_0$

is de beginsnelheid van het lichaam.
$a$

is de versnelling van het lichaam.
$t$

is het moment waarop de lichaamssnelheid wordt berekend.
$t_0$

is het eerste moment.

Aan de andere kant is er ook een andere formule die snelheid relateert aan lichaamspositie en versnelling. Deze formule heeft het voordeel dat de tijd daar niet verschijnt, en kan dus nuttig zijn bij het oplossen van bepaalde problemen.

$v^2=v_0^2+2\cdot a \cdot (x-x_0)$

Goud:

$v$

is de snelheid van het lichaam.
$v_0$

is de beginsnelheid van het lichaam.
$a$

is de versnelling van het lichaam.
$x$

is de positie van het lichaam op het moment dat de snelheid wordt berekend.
$x_0$

is de beginpositie van het lichaam.

Versnelling

Als de versnelling constant is, wordt deze berekend door de variatie in snelheid (Δv) te delen door de variatie in de tijd (Δt). De formule voor constante versnelling is dus a=Δv/Δt.

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

Goud:

$a$

is de versnelling.
$\Delta v$

is de snelheidstoename.
$\Delta t$

is een toename van de tijd.
$v_f$

is de eindsnelheid.
$v_i$

is de beginsnelheid.
$t_f$

is het laatste moment.
$t_i$

is het eerste moment.

constante versnelling en constante snelheid

Ten slotte zullen we zien wat het verschil is tussen een beweging met constante versnelling en een beweging met constante snelheid, aangezien dit twee concepten zijn die in de natuurkunde twee heel verschillende soorten bewegingen impliceren.

Zoals we in het hele artikel hebben gezien, brengt beweging bij constante versnelling een verandering in de snelheid van het lichaam met zich mee. Nauwkeuriger gezegd: als de versnelling constant is, varieert de snelheid lineair met de tijd.

Aan de andere kant, als de snelheid van een lichaam constant is, betekent dit dat de versnelling gelijk is aan nul. In de natuurkunde geeft versnelling de verandering in snelheid per tijdseenheid aan, dus als de snelheid niet verandert, zal de versnelling nul zijn.

Zoals je kunt zien, zijn versnelling en snelheid met elkaar verbonden, en als een van deze grootheden constant is, heeft dit gevolgen voor de andere. Voor meer informatie kunt u het volgende artikel op onze website lezen:

➤ Zie: Constant toerental

Constante versnelling

Wat betekent het dat de versnelling constant is?

Voorbeelden van constante versnellingsbewegingen

Formules voor beweging bij constante versnelling

Positie

Snelheid

Versnelling

constante versnelling en constante snelheid

Leave a Comment Cancel Reply