Gia tốc là một khái niệm quan trọng trong vật lý được sử dụng để mô tả chuyển động và giải quyết các vấn đề. Trong bài này, chúng ta sẽ xem gia tốc là gì, công thức tính gia tốc và các đơn vị của nó. 

I. Gia tốc là gì?

Gia tốc được định nghĩa là tốc độ thay đổi của vận tốc. Tức là nếu vận tốc của một đối tượng đang tăng hoặc giảm, thì đối tượng đang tăng tốc. Không giống như một vật chuyển động với vận tốc không đổi, một vật gia tốc sẽ không có sự thay đổi vị trí liên tục trong mỗi giây. Một vật thể đang tăng tốc có thể bao phủ nhiều khoảng cách hơn hoặc ít hơn trong mỗi giây. 

Vì gia tốc phụ thuộc vào sự thay đổi của vận tốc nên gia tốc là một đại lượng vectơ. Điều này có nghĩa là gia tốc có cả độ lớn và hướng.

Các đơn vị tiêu chuẩn của gia tốc là mét trên giây bình phương (m/s2). Các đơn vị này đến từ các đơn vị vận tốc, mét trên giây và đơn vị thời gian, giây. Vì gia tốc là sự thay đổi vận tốc theo thời gian nên đơn vị của nó là đơn vị vận tốc (mét trên giây) chia cho đơn vị thời gian (giây).

Sử dụng định nghĩa của chúng ta về gia tốc là gì, chúng ta có thể đưa ra một công thức để tính gia tốc.

Trước khi tính toán gia tốc, trước tiên bạn sẽ cần phải tính toán sự thay đổi của vận tốc. Đây là sự khác biệt giữa vận tốc cuối cùng của đối tượng, vf và vận tốc ban đầu của nó, vi.

II. Các loại gia tốc.

1. Gia tốc đều.

Trong trường hợp vận tốc của một vật thay đổi với một lượng bằng nhau trong cùng một khoảng thời gian thì vật được cho là gia tốc biến đổi đều. Trong trường hợp này, cả hướng và độ lớn đều không thay đổi theo thời gian.

Ví dụ:

• Một quả bóng lăn xuống dốc.
• Khi người đi xe đạp đang đi trên dốc mà cả hai bàn đạp đều chạm vào nhau.
• Một đứa trẻ trượt xuống từ thanh trượt.
• Chuyển động của ô tô với vận tốc không đổi, v.v.

2. Gia tốc không đều.

Gia tốc thay đổi là vận tốc của vật thay đổi theo những lượng khác nhau trong cùng một khoảng thời gian. Gia tốc thay đổi xuất hiện trong ảnh khi hướng hoặc độ lớn của đối tượng hoặc cả hai thay đổi theo thời gian.

Ví dụ như:

• Một chiếc ô tô đang thay đổi tốc độ
• Chuyển động tròn đều
• Chuyển động của con lắc với tốc độ thay đổi

3. Gia tốc trung bình.

Gia tốc trung bình được định nghĩa là sự thay đổi vận tốc trong một khoảng thời gian xác định cụ thể. Gia tốc trung bình có thể được tính toán cho một trường hợp thời gian:

Trong đó:

• vf là vận tốc cuối cùng,
• vi là vận tốc ban đầu,
• ti là thời điểm ban đầu và
• tf là lần cuối cùng.

4. Gia tốc tức thời.

Để tính gia tốc tức thời, có thể tính vận tốc trung bình giữa hai thời điểm cách nhau một khoảng Δt và để Δt tiệm cận 0. Kết quả thu được là đạo hàm của hàm vận tốc v (t), là gia tốc tức thời. Về mặt toán học:

Như vậy, tương tự như vận tốc là đạo hàm của hàm vị trí, gia tốc tức thời là đạo hàm của hàm vận tốc. Chúng ta có thể biểu diễn điều này bằng đồ thị giống như vận tốc tức thời. Trong , Gia tốc tức thời tại thời điểm t0 là hệ số góc của đường tiếp tuyến với đồ thị vận tốc so với thời gian tại thời điểm t0. Chúng ta thấy rằng gia tốc trung bình được đưa ra là:

III. Xác định hướng của gia tốc.

Là một đại lượng vectơ, gia tốc có cả độ lớn và hướng. Hướng của gia tốc phụ thuộc vào việc đối tượng đang tăng tốc hay giảm tốc độ và hướng chuyển động của đối tượng. Nói chung, nếu một vật đang tăng tốc, gia tốc của nó sẽ cùng hướng với chuyển động của nó. Nếu một vật đang chuyển động chậm dần đều thì gia tốc của nó ngược hướng với chuyển động của nó.

1. Các ví dụ về gia tốc dương.

Có hai loại tình huống mà một vật có thể có gia tốc dương. Nếu một vật đang tăng tốc và chuyển động theo chiều dương thì nó có gia tốc dương. Chiếc xe đang tăng tốc trong ví dụ đầu tiên là một ví dụ về gia tốc dương. Ô tô đang chuyển động tịnh tiến theo chiều dương thì tăng tốc nên gia tốc cùng chiều với chiều chuyển động của ô tô.

Một vật cũng có thể có gia tốc dương nếu nó đang chuyển động chậm dần đều theo chiều âm. Vì vật đang chậm dần đều nên gia tốc ngược chiều chuyển động của nó.

2. Các ví dụ về gia tốc âm.

Như chúng ta đã thấy trong ví dụ thứ hai, một vật có thể có gia tốc âm khi vật đó đang chuyển động chậm dần đều trong khi chuyển động theo chiều dương. Ô tô trong khu vực trường học đang chuyển động theo chiều dương và giảm tốc độ nên gia tốc ngược chiều chuyển động của ô tô.

Một vật cũng có thể có gia tốc âm nếu nó đang tăng tốc trong khi chuyển động theo chiều âm. Vì vật đang tăng tốc độ nên gia tốc của nó cùng chiều với chuyển động của nó.

Bạn có thể xem thêm:

[Tìm hiểu] Quy tắc vặn nút chai, các quy tắc xác định từ trường

Mạch điện là gì? Định nghĩa, công thức mạch điện nối tiếp và song song

ROI là gì? Công thức tính ROI cách tối ưu ROI căn bản

IV. Biểu đồ vận tốc - thời gian.

Các đường cong biểu thị thời gian của đồ thị vận tốc-thời gian được vẽ dọc theo trục x và vận tốc được vẽ dọc theo trục y. Trong khi tìm độ dời qua đồ thị v - t, hãy xem xét dấu hiệu.

• Khi vận tốc của hạt không đổi hoặc gia tốc bằng không.

• Khi hạt chuyển động với gia tốc không đổi và vận tốc ban đầu bằng không.

• Khi hạt chuyển động chậm dần đều.

• Khi hạt chuyển động với gia tốc không đều và vận tốc ban đầu bằng không.

• Khi gia tốc giảm và tăng.

• Tổng diện tích được bao quanh bởi đường cong vận tốc thời gian biểu thị quãng đường di chuyển của một cơ thể.

Chúc bạn thành đạt trong công việc và hạnh phúc trong cuộc sống !

Hotline / Zalo: 0903 666 014

Website: https://uniduc.com/vi

-------------////--------------------------------------------////------------

HUMANOID ROBOT CỦA CÔNG TY UNIDUC SẢN XUẤT PHÁT TRIỂN.