Kiihtyvyys vs keskikiihtyvyys
Kiihtyvyys on erittäin tärkeä ja melko peruskäsite, josta keskustellaan fysiikassa ja mekaniikassa. Kiihtyvyys ja keskikiihtyvyys ovat kaksi käsitettä, jotka ovat hyvin samanlaisia toistensa kanssa eri tavoin. Näillä kahdella käsitteellä on kuitenkin useita eroja. Kiihtyvyyden ja keskikiihtyvyyden käsitteiden hyvä ymmärtäminen on elintärkeää, jotta voit menestyä sellaisilla aloilla kuin fysiikka, mekaniikka ja millä tahansa muilla näitä käsitteitä käyttävillä aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella, mitä kiihtyvyys ja keskikiihtyvyys ovat, niiden sovelluksia, yhtäläisyyksiä ja lopuksi eroja kiihtyvyyden ja keskikiihtyvyyden välillä.
Kiihdytys
Kiihtyvyys määritellään kappaleen nopeuden muutosnopeudeksi. On tärkeää huomata, että kiihdytys vaatii aina kohteeseen vaikuttavan nettovoiman. Tämä kuvataan Newtonin toisessa liikesäännössä. Toinen laki sanoo, että kappaleeseen kohdistuva nettovoima F on yhtä suuri kuin kappaleen lineaarisen liikemäärän muutosnopeus. Koska lineaarinen liikemäärä saadaan kappaleen massan ja nopeuden tulolla ja massa ei muutu ei-relativistisella asteikolla, voima on yhtä suuri kuin massa kertaa nopeuden muutosnopeus, joka on kiihtyvyys. Tälle voimalle voi olla useita syitä. Sähkömagneettinen voima, gravitaatiovoima ja mekaaninen voima ovat muutamia mainitaksemme. Läheisen massan aiheuttamaa kiihtyvyyttä kutsutaan painovoimakiihtyvyydeksi. On huomioitava, että jos esineeseen ei kohdistu nettovoimaa, esine ei muuta itsensä nopeutta, olipa se liikkuva tai paikallaan. Huomaa, että kohteen liike ei vaadi voimaa, mutta kiihtyvyys vaatii aina voimaa. Kiihtyvyyden mitat ovat [L] [T]-2 Kiihtyvyyden S. I.-yksikkö on metriä sekunnissa sekunnissa (ms-2).
Keskikiihtyvyys
Keskikiihtyvyys on tehollinen kiihtyvyys liikkeen kahden tilan välillä. Keskikiihtyvyys on helposti laskettavissa nopeuseron suhteella kuluneeseen aikaan. Tätä voidaan ilmaista kaavana Aavg=(V2-V1)/ (t 2-t1) missä V2 on loppunopeus, V1 on alkunopeus, ja t2-t1 on vastaava aikaväli näiden kahden nopeuden välillä. Kohteen kiihtyvyys voi olla suurempi kuin keskimääräinen kiihtyvyys tai pienempi kuin se näiden kahden tilan välillä. Keskimääräinen voima voidaan johtaa keskikiihtyvyydestä (F=ma). Keskikiihtyvyyden vektorin suunta riippuu vain loppu- ja alkunopeuksista. Keskikiihtyvyyden mitat ovat [L] [T]-2Keskikiihtyvyyden S. I.-yksikkö on metriä sekunnissa sekunnissa (ms-2). Keskikiihtyvyys on helposti mitattavissa, ja siksi sitä käytetään laajasti kokeissa.
Mitä eroa on keskikiihtyvyydellä ja kiihtyvyydellä?
• Kiihtyvyys määritellään hetkellisenä ominaisuutena, kun taas keskikiihtyvyys on liikkeen ominaisuus tietyn aikavälin aikana.
• Kiihtyvyys riippuu kappaleeseen vaikuttavasta hetkellisestä nettovoimasta. Keskikiihtyvyys riippuu järjestelmään vaikuttavasta keskimääräisestä nettovoimasta sekä mahdollisista massan muutoksista intervallin sisällä.
• Hetkellinen nopeus mitataan yleensä ottamalla keskikiihtyvyys kahden hyvin läheisen pisteen välillä.
