Voordat we de term lineaire versnelling definiëren, is het nodig eerst te verduidelijken dat het een term is die betrekking heeft op het bewegende voorwerp. Versnelling is de maat van hoe snel de snelheid van een bewegend voorwerp verandert. De versnelling is dus de verandering van de snelheid, gedeeld door de tijd. Versnelling heeft zowel de grootte als de richting. Dit artikel zal het concept van versnelling uitleggen met een lineaire versnellingsformule.
Lineaire versnellingsformule
Wat is de lineaire versnelling?
Een voorwerp dat zich in een rechte lijn voortbeweegt, versnelt als zijn snelheid gedurende een bepaalde tijd toeneemt of afneemt. De versnelling kan positief of negatief zijn, afhankelijk van de vraag of de snelheid toeneemt of afneemt. De beweging van een voertuig kan helpen om de lineaire versnelling te verklaren. De snelheidsmeter in het voertuig meet de snelheid.
Misschien heeft men opgemerkt dat het duwen van een terminalbus deze een plotselinge start kan geven. Dit komt omdat de lift een opwaartse duw geeft wanneer hij start. Hier verandert de snelheid en dit zal de versnelling veroorzaken. Daarom zal de versnelling worden beschreven als de snelheid waarmee de snelheid van een voorwerp verandert.
De versnelling van een lichaam zal het eindresultaat zijn van alle krachten die op het lichaam worden uitgeoefend. We beschrijven het ook met de tweede wet van Newton. Versnelling is een vectorgrootheid die wordt beschreven als de frequentie waarmee de snelheid van het voorwerp verandert.
De formule voor lineaire versnelling:
Versnelling is de snelheid waarmee de snelheid verandert ten opzichte van de tijdsverandering. We duiden het aan met het symbool a, en berekenen het als-
Lineaire Versnelling = \(\frac {Snelheidsverandering}{Tijdsverandering})
De eenheid is meter per seconde in het kwadraat of m \(s^{-2})
Als t (tijd is genomen), zijn v (eindsnelheid) en u (beginsnelheid) gegeven.
Dan is de versnellingsformule:
- v = u+at
- v² = u² + 2as
- (s = ut + \frac{1}{2} at^2\)
Waar,
| v | Eindversnelling |
| u | Initiële snelheid |
| a | versnelling |
| t | gebruikte tijd |
| s | afgelegde afstand |
Lineaire versnelling is ook een component, waar geen radiale versnellingscomponent is. Ook verandert de lineaire versnelling niet van richting maar alleen van snelheid, dat is de toename of afname van de snelheid van een voorwerp.
Oplossingsvoorbeelden
Q.1: Een auto versnelt in 5 seconden van 3 m per sec tot 5 m per sec. Wat zal de versnelling zijn?
Oplossing:
Gegeven parameters:
Initiële snelheid u = 3 m per s
Eindversnelling v = 5 m per s,
Tijdsduur t = 5 s.
Acceleratie, a = \(\frac{v – u}{t})
A = \(\frac {5-3}{5})
A = 0,4 m per sec²
Q.2: Een steen komt vanaf een brug in de rivier terecht. Het duurt 4 seconden voordat de steen het wateroppervlak van de rivier raakt. Bereken de hoogte van de brug vanaf het waterniveau.
Oplossing:
(Beginsnelheid) u = 0, (omdat de steen in rust was),
t = 5 s (t is de tijd die nodig is)
a = g = (9.8 m s^{-2}, (g is de versnelling ten gevolge van de zwaartekracht)
De door de steen afgelegde afstand is de hoogte van de brug = s
De afgelegde afstand is:
s = ut + \(\frac{1}{2} at^2})
= 0 maal 5 + \frac{1}{2} 9.8 maal 5^2)
= 0 + \frac{1}{2} maal 9.8^2 maal 5)