Nopeus vs kiihtyvyys
Nopeus ja kiihtyvyys ovat yleisiä termejä, joita fysiikassa liikettä opiskelevat opiskelijat kohtaavat. Näitä termejä käytetään myös jokapäiväisessä elämässä, ja ne, jotka eivät tiedä eroa, ovat usein hämmentyneitä ja käyttävät termejä vaihtokelpoisesti, mikä on väärin. Tässä artikkelissa selitetään nämä kaksi termiä ja miten ne liittyvät toisiinsa, jotta käsitteet olisivat kaikille selvät.
Nopeus on liikkuvan kohteen ajama matka aikayksikköä kohti. Kyse on yksinkertaisesti siitä, kuinka nopeasti esine liikkuu suunnasta riippumatta. Tämä tarkoittaa, että se on skalaarisuure. Jos ajat autoa, nopeusmittari näyttää auton nopeuden koko ajan. Yksinkertaisesti jakaa liikkuvan kohteen kulkema etäisyys käytetyllä ajalla ja tiedät kohteen nopeuden. Samanlainen käsite on nopeus, joka on sama kuin nopeus, mutta se ottaa huomioon myös liikkeen suunnan. Nopeus on siis nopeuden suuruus, jolla on myös suunta.
Kiihtyvyys on toinen käsite, joka on nopeuden, erityisesti sen nopeuden, muutosnopeus. Se on siis vektorisuure, koska siihen liittyy nopeus eikä nopeus. Jos auto liikkuu tasaisella nopeudella, sanotaan, että sillä ei ole kiihtyvyyttä. Kun painat kaasuttimeksi kutsuttua melaa alas, auton nopeus kasvaa ja sen sanotaan kiihtyvän. Jos henkilö juoksee pyöreällä radalla tasaisella nopeudella, hänen sanotaan olevan kiihtyvyys, vaikka hänen nopeudensa ei muutu. Tämä johtuu siitä, että hänen suuntansa muuttuu koko ajan ja koska kiihtyvyys on vektorisuure, suunnanmuutos tarkoittaa, että henkilöllä on kiihtyvyys.
Nopeuden SI-yksikkö on m/s. Koska kiihtyvyys on nopeuden muutosnopeus, kiihtyvyyden SI-yksikkö on metriä/sekunti². Yllä olevan keskustelun perusteella on selvää, että kiihtyvyyden indusoimiseksi liikkuvaan kohteeseen, joko sen nopeutta tai suuntaa on muutettava. On toinenkin siihen liittyvä käsite, joka tunnetaan nimellä hidastuminen, joka tarkoittaa sitä, että liikkuva kohde pysähtyy vähitellen tai äkillisesti. Kun jarrutat liikkuvassa autossa, sen nopeus laskee vähitellen ja sillä sanotaan olevan negatiivinen kiihtyvyys.
Lyhyesti:
• Nopeus ja kiihtyvyys liittyvät toisiinsa, mutta eri käsitteet.
• Vaikka nopeus on matka, joka on kuljettu aikayksikössä, kiihtyvyys on nopeuden muutosnopeus, joka ottaa huomioon myös suunnan.
