- 中文名
- 加速度
- 外文名
- Acceleration
- 别 名
- 速度变化率
- 表达式
- a=Δv/Δt = dv/dt = d2s/dt2 [3]
- 提出者
- 伽利略
- 适用领域
- 宏观,低速
- 应用学科
- 力学
- 属 性
- 矢量性
- 参 数
- 大小,方向
- 见载刊物
- 《物理学名词(第二版)》 科学出版社
- 公布时间
- 1996年 [9]
在匀变速直线运动中,速度变化量与所用时间的比值叫加速度,其国际单位是米/二次方秒。加速度有大小,有方向,是矢量。加速度与速度变化和发生速度变化的时间长短有关,但与速度的大小无关。在运动学中,物体的加速度与所受外力的合力大小成正比,与物体的质量成反比,方向与合外力的方向相同 [4]。
加速度(acceleration)是速度对时间的变化率,表示速度变化的快慢 [5]。
加速度表征单位时间内速度改变程度的矢量。一般情况下,加速度是个瞬时概念,它的常用单位是米/秒²、m/s²等 [6]。
加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s2 或m·s-2 [7]
加速度是矢量,既有大小又有方向。(方向由+、-号代表) [7]
加速度的大小等于单位时间内速度的改变量;加速度的方向与速度变化量ΔV方向始终相同。特别,在直线运动中,如果加速度的方向与速度相同,速度增加;加速度的方向与速度相反,速度减小 [7]。
表示质点速度变化的快慢的物理量 [7]。
举例:假如两辆汽车开始静止,均匀地加速后,达到10m/s的速度,A车花了10s,而B车只用了5s。它们的速度都从0变为10m/s,速度改变了10m/s。所以它们的速度变化量是一样的。但是很明显,B车变化得更快一些。我们用加速度来描述这个现象:B车的加速度(a=Δv/Δt,其中的Δv是速度变化量)>A车的加速度 [7]。
2.加速度可由速度的变化和时间来计算,但决定加速度的因素是物体所受合力F和物体的质量M;
3.加速度与速度无必然联系,加速度很大时,速度可以很小;速度很大时,加速度也可以很小。例如:炮弹在发射的瞬间,速度为0,加速度非常大;以高速直线匀速行驶的赛车,速度很大,但是由于是匀速行驶,速度的变化量是零,因此它的加速度为零 [7];
5.加速度因参考系(参照物)选取的不同而不同,一般取地面为参考系 [7];
6.当运动物体的速度方向与加速度(或合外力)方向之间的夹角小于90°大于0°时,速率将增大,速度的方向将改变 [7];
当运动物体的速度方向与加速度(或合外力)方向之间的夹角大于90°而小于或等于180°时,速率将减小,方向将改变 [7];
当运动物体的速度和方向与加速度(或合外力)方向之间的夹角等于90°时,速率将不变,方向改变。
7.力是物体产生加速度的原因,物体受到外力的作用就产生加速度,或者说力是物体速度变化的原因。说明当物体做加速运动(如自由落体运动)时,加速度为正值;当物体做减速运动(如竖直上抛运动)时,加速度为负值 [7]。
向心加速度
a=rω2=v2/r
这里有:v=ωr.
2.匀速圆周运动的向心加速度总是指向圆心,即不改变速度的大小只是不断地改变着速度的方向 [7]。
3. 匀速圆周运动也不是匀变速运动,向心加速度的方向也在不断改变,但永远指向圆心且大小不变 [7]。
重力加速度
重力加速度g的方向总是竖直向下的。在同一地区的同一高度,任何物体的重力加速度都是相同的。重力加速度的数值随海拔高度增大而减小。当物体距地面高度远远小于地球半径时,g变化不大。而离地面高度较大时,重力加速度g数值显著减小,此时不能认为g为常数 [7]。
距离地面同一高度的重力加速度,也会随着纬度的升高而变大。由于重力是万有引力的一个分力,万有引力的另一个分力提供了物体绕地轴作圆周运动所需要的向心力。物体所处的地理位置纬度越高,圆周运动轨道半径越小,需要的向心力也越小,重力将随之增大,重力加速度也变大。地球南北两极处的圆周运动轨道半径为0,需要的向心力也为0,重力等于万有引力,此时的重力加速度也达到最大 [7]。
由于g随纬度变化不大,因此国际上将在纬度45°的海平面精确测得物体的重力加速度g=9.80665m/s2;作为重力加速度的标准值。在解决地球表面附近的问题中,通常将g作为常数,在一般计算中可以取g=9.80m/s2。理论分析及精确实验都表明,随纬度增大,重力加速度g的数值逐渐增大。如 [7]:
赤道g=9.780ms-2
广州g=9.788ms-2
武汉g=9.794ms-2
上海g=9.794ms-2
东京g=9.798ms-2
北京g=9.801ms-2
纽约g=9.803ms-2
莫斯科g=9.816ms-2
北极g=9.832m/s2 [7]
注:月球表面的重力加速度约为1.62 m/s2,约为地球表面重力加速度的六分之一。
自由落体中点速度:
匀加速直线运动公式
1.匀加速直线运动的位移公式:
2.匀加速直线运动的速度公式:
3.匀加速直线运动的平均速度(也是中间时刻的瞬时速度):
其中 为初速度, 为t时刻的速度,又称末速度 [7]。
4.匀加速度直线运动的几个重要推论:
(1)
(2) 时间中点的瞬时速度等于平均速度:
(3) AB段位移中点的即时速度 [7]:
(4) 初速为零的匀加速直线运动,在前1s,前2s,前3s……前ns内的位移之比为1^2:2^2:3^2……:n^2;
(5) 在第1s内,第 2s内,第3s内……第ns内的位移之比为1:3:5……:(2n-1);
(6)在前1米内,前2米内,前3米内……前n米内的时间之比为1:2^(1/2):3^(1/2):……:n^(1/2)
(7) 初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差相等,为一常数:△x= aT²(a一匀变速直线运动的加速度 T一每个时间间隔的时间)。
速度与加速度
物体运动时,如果加速度不为零,则处于变速状态。若加速度大于零,则为加速(即加速度和速度同向);若加速度小于零,则为减速(即速度和加速度反向)。(提示:物理中的符号不同于数学中的符号,在数学中+、-号只代表是的标量值的正负,在物理中矢量前+、-号代表同向/反向于正方向) [7]
曲线加速运动