3 Rörelse: 3.4 Acceleration
3.4 Acceleration
När ett jetflygplan startar eller en bil bromsar, varierar hastigheten med tiden. När hastigheten varierar, är rörelsen accelererad. För att vi ska få en fysikalisk modell för accelererad rörelse måste vi definiera begreppet acceleration.
I vår modell begränsar vi oss till medelaccelerationen under ett visst tidsintervall.
Acceleration
Hastighetsändring under ett visst tidsintervall kallas acceleration och betecknas med #a#.
#{\text{acceleration}} = \frac{{{\text{hastighetsändring}}}}{{{\text{tidsintervall}}}}# eller #a=\frac{\Delta v}{\Delta t}#
Enheten för acceleration är #(# m/s)/s det vill säga m/s #2# .
#3.12# En motorcykel accelererar
Här har vi i vår modell gjort en förenkling av verkligheten, eftersom vi har beräknat medelaccelerationen och bortsett från att den verkliga accelerationen inte är lika stor hela tiden.
Vi ritar en v-t-graf över motorcyklistens rörelse. Se figur #3.13. # Accelerationen är lika med lutningen för den röda linjen i figuren och vi kan uttrycka hastigheten som v = at.
I exemplet med motorcykeln blev värdet på accelerationen positivt eftersom hastigheten ökade. På motsvarande sätt blir värdet negativt när hastigheten minskar.
#3.13# v-t-graf för motorcykel som accelererar. v-t-grafen är ett tydligt sätt att visa ett samband mellan hastigheten v och tiden t.
#3.14# v-t-graf för bil som kolliderar mot en mur. Grafen visar att accelerationen är negativ.
Figur #3.14 # visar hur det skulle kunna se ut om en bil kör emot en mur. Vi antar att hastigheten avtar någorlunda jämnt från #10 # m/s till #0 # m/s och att vi mäter tiden till #0,080 # s. Accelerationen är även här lika med lutningen för hastighetsgrafen
#a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{0-10}{0,080}# m/s #2# # = -125# m/s #2#
Observera minustecknet. Om vi väljer hastighetsriktningen som positiv, så blir hastighetsändringen #\Delta#v negativ. Då blir också accelerationen negativ. Det kan vi också se i grafen; lutningen är ju negativ.