Tăng tốc

Tăng tốc là đại lượng vectơ dùng để chỉ sự biến đổi vận tốc theo thời gian. Đây là một trong những đại lượng cơ bản để miêu tả chuyển động. Giống như vận tốc, tăng tốc cũng là đại lượng có hướng (vector). Đơn vị của tăng tốc trong hệ SI là m/s² (mét trên giây bình phương, nghĩa là m/s mỗi giây).

Chuyển động được coi là tăng tốc khi vectơ tăng tốc cùng chiều với hướng chuyển động; giảm tốc khi vectơ tăng tốc ngược chiều với hướng chuyển động; và đổi hướng khi vectơ tăng tốc có phương khác với phương chuyển động.

Tăng tốc trung bình

Gia tốc trung bình trong một khoảng thời gian nhất định được tính bằng cách chia sự thay đổi của vận tốc (trong khoảng thời gian đó) cho khoảng thời gian này. Nói cách khác, gia tốc trung bình là tỷ lệ biến thiên của vận tốc so với biến thiên thời gian, tương đương với đạo hàm của vận tốc theo thời gian, và là đạo hàm bậc hai của vị trí theo thời gian.

${\stackrel{\to <!--\; \to \; -->}{a}}_{\text{tb}}=\frac{\stackrel{\to <!--\; \to \; -->}{v}-<!--\; -\; -->{\stackrel{\to <!--\; \to \; -->}{v}}_0}{t-<!--\; -\; -->t_0}=\frac{\mathrm{\Delta <!--\; \Delta \; -->}\stackrel{}{v}}{}$

→ Δ t {\displaystyle {\vec {a}}_{\mbox{tb}}={{\vec {v}}-{\vec {v}}_{0} \over t-t_{0}}={\Delta {\vec {v}} \over \Delta t}}

Gia tốc tại một thời điểm cụ thể

Gia tốc tại một thời điểm biểu thị sự thay đổi vận tốc trong khoảng thời gian vô cùng nhỏ quanh thời điểm đó, chia cho khoảng thời gian vô cùng nhỏ này. Công thức tính gia tốc tức thời là:

$\stackrel{\to <!--\; \to \; -->}{a}=\frac{d\stackrel{\to <!--\; \to \; -->}{v}}{dt}$

với

a đại diện cho gia tốc

v là vận tốc với đơn vị m/s

t là thời gian với đơn vị s.

Gia tốc hướng tâm

Gia tốc hướng tâm là loại gia tốc xảy ra khi một vật di chuyển trên một quỹ đạo cong. Trong hệ quy chiếu gắn với vật (khi vật đứng yên), gia tốc hướng tâm phải cân bằng với lực quán tính gây ra bởi gia tốc ly tâm trong hệ quy chiếu này. Do đó, gia tốc hướng tâm hướng về phía tâm của quỹ đạo cong (ngược chiều với gia tốc ly tâm) và có độ lớn bằng với gia tốc ly tâm:

$a_{ht}=\frac{v^2}{R}$

$a_{ht}=w^2.R$

với  :

• $w$ là tốc độ góc
• v là vận tốc tức thời
• R là bán kính của quỹ đạo cong
• a(ht): Gia tốc hướng tâm (đơn vị: m/s²)

Trong trường hợp đơn giản của chuyển động tròn đều (vận tốc không đổi) trên quỹ đạo là đường tròn, cả v và R đều không thay đổi, và do đó gia tốc hướng tâm cũng không thay đổi.

Trong chuyển động tròn, gia tốc hướng tâm luôn chỉ về phía trung tâm quỹ đạo, và nó phụ thuộc vào tốc độ, bán kính và tốc độ quay của vật.

Ví dụ: Chuyển động quay ổn định của đầu cánh quạt

Trong chuyển động tròn, gia tốc luôn vuông góc với hướng chuyển động và ngược với hướng cảm nhận của chúng ta.

• Gia tốc góc

Các liên kết bên ngoài