▷ Verschil tussen snelheid en acceleratie

Dit artikel legt uit wat snelheid is en wat versnelling is in de natuurkunde. Daarnaast ontdek je wat de verschillen zijn tussen snelheid en acceleratie en wat de overeenkomsten zijn.

Snelheid

Snelheid geeft de verandering in positie van een lichaam ten opzichte van de tijd aan, dus een snel lichaam betekent dat het in korte tijd een lange afstand aflegt. Dus hoe sneller een bewegend lichaam is, hoe meer afstand het in een bepaalde tijd aflegt.

Snelheid is gelijk aan verplaatsing gedeeld door verandering in de tijd. Om de snelheid van een lichaam te berekenen, moet het verschil tussen de eind- en beginpositie dus worden gedeeld door het verschil tussen het eind- en beginmoment. Kort gezegd is de formule voor het berekenen van de snelheid :

$v=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}=\cfrac{x_f-x_i}{t_f-t_i}$

Goud:

$v$

is de snelheid.
$\Delta x$

is de compensatie.
$\Delta t$

is de temporele variatie.
$x_f$

is de eindpositie.
$x_i$

is de uitgangspositie.
$t_f$

is het laatste moment.
$t_i$

is het eerste moment.

Snelheid wordt uitgedrukt in lengte-eenheden gedeeld door tijdseenheden. Daarom is de eenheid van snelheid in het Système International (SI) de meter verdeeld per seconde (m/s).

Voorbeeld van snelheidsberekening

Een mobiel bevindt zich in positie x _i = 2 m op tijdstip t _i = 3 s en in positie x _f = 8 m op tijdstip t _f = 6 s. Wat is de snelheid?

Om de waarde van de snelheid te vinden, moet u de bovenstaande formule gebruiken:

$v=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}=\cfrac{x_f-x_i}{t_f-t_i}$

Dus we stoppen de gegevens in de formule en berekenen de snelheid van het lichaam:

$v=\cfrac{8-2}{6-3}=\cfrac{6}{3}=2\ \cfrac{m}{s}$

➤ Voor meer informatie: Wat is snelheid in de natuurkunde?

Versnelling

Versnelling geeft de verandering in snelheid van een lichaam per tijdseenheid aan. Versnelling kan het gevolg zijn van zowel een verandering in de grootte van de snelheid als van de richting ervan. Een versnellend lichaam betekent dus dat het sneller beweegt of van richting verandert.

Als de versnelling van een bewegend lichaam bijvoorbeeld 1 m/s ² bedraagt, betekent dit dat het lichaam elke seconde sneller zal bewegen met 1 m/s. Dus als op tijdstip t=5 s zijn snelheid 3 m/s was, zal hij op tijdstip t=6 s een snelheid hebben van 4 m/s.

De versnelling is gelijk aan de snelheidsverandering gedeeld door het verstreken tijdsinterval. Om de versnelling te berekenen, moet daarom het verschil tussen de eind- en beginsnelheid worden gedeeld door het verschil tussen het eind- en beginmoment. De formule voor het berekenen van de versnelling is dus:

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

Goud:

$a$

is de versnelling.
$\Delta v$

is de snelheidstoename.
$\Delta t$

is de temporele variatie.
$v_f$

is de eindsnelheid.
$v_i$

is de beginsnelheid.
$t_f$

is het laatste moment.
$t_i$

is het eerste moment.

Versnelling wordt uitgedrukt in lengte-eenheden gedeeld door tijdseenheden in het kwadraat. Daarom is de eenheid van versnelling in het Internationale Systeem (SI) de meter gedeeld door het tweede kwadraat (m/s ² ).

Voorbeeld van versnellingsberekening

Een bewegend lichaam heeft een snelheid van vi ₌ 3 m/s op tijdstip t _i =2 s en een snelheid van _vf =6 m/s op tijdstip _tf =8 s. Wat is de versnelling ervan?

Om de versnellingswaarde te vinden, past u eenvoudigweg de formule toe die in het bovenstaande gedeelte is uitgelegd:

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

Dus vervangen we alle gegevens in de formule en berekenen de versnelling van het bewegende lichaam:

$a=\cfrac{6-3}{8-2}=\cfrac{3}{6}=0.5\ \cfrac{m}{s^2}$

➤ Voor meer informatie: Wat is versnelling in de natuurkunde?

Verschil tussen snelheid en acceleratie

Nu we weten wat snelheid en versnelling zijn, gaan we eens kijken wat precies het verschil is tussen deze twee fysieke grootheden.

Het verschil tussen snelheid en versnelling is dat snelheid de verandering in verplaatsing per tijdseenheid aangeeft, terwijl versnelling de verandering in snelheid per tijdseenheid aangeeft. Snelheid en acceleratie zijn dus gerelateerd, maar de betekenis ervan is anders.

Als een lichaam bijvoorbeeld met een snelheid van 3 m/s beweegt, betekent dit dat het elke seconde drie meter beweegt. Dus als hij zich op tijdstip t ₀ =7 s in positie x ₀ = 2 m bevond, zal hij zich op tijdstip t _f = 8 s in positie x _f = 5 m bevinden.

Aan de andere kant, als een lichaam beweegt met een versnelling van 2 m/s ² , betekent dit dat de snelheid elke seconde met twee eenheden toeneemt. Dus als op tijdstip t ₀ = 1 s de snelheid v ₀ = 4 m/s was, zal op tijdstip t _f = 2 s de snelheid v _f = 6 m/s zijn.

Een ander verschil tussen snelheid en versnelling zijn de eenheden waarmee ze worden uitgedrukt. Zoals je in de twee voorgaande voorbeelden kunt zien, wordt in het Internationale Systeem de snelheid uitgedrukt in m/s, terwijl de eenheid voor versnelling m/s ² is.

Verband tussen snelheid en acceleratie

De relatie tussen snelheid en versnelling is tijd, aangezien versnelling wordt gedefinieerd als de verandering in snelheid per tijdseenheid en daarom wordt versnelling berekend door de snelheidstoename te delen door de toenametijd.

$a=\cfrac{\Delta v}{\Delta t}$

Het teken van de versnelling bepaalt dus of de snelheid in de loop van de tijd toeneemt, afneemt of constant blijft:

a>0 : als de versnelling positief is, betekent dit dat de snelheid met de tijd toeneemt.
a<0 : als de versnelling negatief is, betekent dit dat de snelheid met de tijd afneemt.
a=0 : als de versnelling nul is, betekent dit dat de snelheid constant is in de tijd.

➤ Zie: Snelheid en snelheid