Prima di definire il termine accelerazione lineare, è necessario chiarire che è un termine legato all’oggetto in movimento. L’accelerazione è la misura di quanto velocemente cambia la velocità di qualsiasi oggetto in movimento. Pertanto, l’accelerazione è il cambiamento della velocità, diviso per il tempo. L’accelerazione ha sia la grandezza che la direzione. Questo articolo spiegherà il concetto di accelerazione con una formula di accelerazione lineare. Impariamo!
Formula dell’accelerazione lineare
Cos’è l’accelerazione lineare?
Un oggetto che si muove in linea retta è in accelerazione se la sua velocità aumenta o diminuisce durante un dato periodo di tempo. L’accelerazione può essere positiva o negativa a seconda che la velocità stia aumentando o diminuendo. Il movimento di un veicolo può aiutare a spiegare l’accelerazione lineare. Il tachimetro nel veicolo misura la velocità.
Si può osservare che spingendo un autobus terminale si può dare una partenza improvvisa. Questo perché l’ascensore fornisce una spinta verso l’alto quando parte. Qui la velocità cambia e questo causerà l’accelerazione. Quindi l’accelerazione sarà descritta come il tasso di variazione della velocità di un oggetto.
L’accelerazione di un corpo sarà il risultato finale dovuto a tutte le forze applicate al corpo. La descriviamo anche con la seconda legge di Newton. L’accelerazione è una quantità vettoriale che viene descritta come la frequenza con cui cambia la velocità dell’oggetto.
La formula dell’accelerazione lineare:
L’accelerazione è il tasso di variazione della velocità verso il cambiamento del tempo. La indichiamo con il simbolo a, e la calcoliamo come-
Accelerazione lineare = \(\frac {variazione di velocità}{ tempo impiegato})
La sua unità è il metro al secondo quadrato o m \(s^{-2}\).
Se t (tempo impiegato), v (velocità finale) e u (velocità iniziale) sono forniti.
Allora la formula dell’accelerazione:
- v = u+at
- v² = u² + 2as
- \(s = ut + \frac{1}{2} at^2\)
dove,
| v | Velocità finale |
| u | Velocità iniziale |
| a | accelerazione |
| t | tempo impiegato |
| s | distanza percorsa |
anche l’accelerazione lineare è una componente, dove non c’è una componente radiale dell’accelerazione. Inoltre, l’accelerazione lineare non cambia direzione ma cambia solo la velocità, che è l’aumento o la diminuzione della velocità di un oggetto.
Esempi risolti
Q.1: Un’auto accelera da 3 m al secondo a 5 m al secondo in 5 secondi. Quale sarà l’accelerazione?
Soluzione:
Parametri dati:
Velocità iniziale u = 3 m al s
Velocità finale v = 5 m al s,
Tempo impiegato t = 5 s.
Accelerazione, a = \(\frac{v – u}{t})
A = \(\frac {5-3}{5})
A = 0,4 m per sec²
Q.2Un sasso viene rilasciato nel fiume da un ponte. La pietra impiega 4 secondi per toccare la superficie dell’acqua del fiume. Trova l’altezza del ponte dal livello dell’acqua.
Soluzione:
(Velocità iniziale) u = 0, (perché la pietra era a riposo),
t = 5 s (t è il tempo impiegato)
a = g = \(9.8 m s^{-2}, (g è l’accelerazione dovuta alla gravità)\)
La distanza percorsa dalla pietra sarà l’altezza del ponte = s
La distanza percorsa è:
s = ut + \(\frac{1}{2} a^2\)
=\(0 \tempi 5 + \frac{1}{2} 9.8 \tempi 5^2\)
= \(0 + \frac{1}{2} \tempi 9,8^2 \tempi 5\)