Gia tốc là một đại lượng quen thuộc trong vật lý. Vậy gia tốc là gì? Đơn vị gia tốc là gì? Có mấy loại gia tốc? Công thức tính gia tốc là gì? Tất cả những thắc mắc liên quan tới gia tốc sẽ được chúng tôi giải đáp chi tiết trong nội dung bài viết dưới đây.
Gia tốc là gì?
Gia tốc là một đại lượng xuất hiện trong chuyển động biến đổi đều của một vật. Về lý thuyết, gia tốc là đại lượng vật lý đặc trưng cho sự thay đổi của vận tốc theo thời gian. Do đó, gia tốc là một trong những đại lượng cơ bản dùng để mô tả chuyển động của vật.
Đơn vị gia tốc là gì? Cũng tương tự như vận tốc, gia tốc là đại lượng có độ lớn và có hướng (phương và chiều). Thứ nguyên của gia tốc là độ dài vận tốc trên bình phương thời gian. Trong hệ đơn vị đo lường quốc tế SI, gia tốc có đơn vị là m/s² (mét trên giây bình phương).
Gia tốc là gì?
Gia tốc là gì? Dựa vào gia tốc của vật người ta có thể xác định được vật đang có xu hướng chuyển động tăng tốc hay giảm tốc.
Cụ thể, vật sẽ có chuyển động tăng tốc khi vectơ gia tốc được xác định cùng chiều với chiều của chuyển động; trong trường hợp vectơ gia tốc ngược chiều với chiều của chuyển động tức là vật đang giảm tốc; vật được xác định là đổi hướng khi vectơ gia tốc có phương khác với phương chuyển động.
Gia tốc là gì? Trong một chuyển động, gia tốc xuất hiện chính là để biểu thị cho sự biến thiên về vận tốc của vật về cả độ lớn, phương và chiều. Do vậy, độ lớn và hướng của gia tốc của vật bị phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của vật.
>>Xem thêm: Nguồn sáng là gì? Đặc điểm và cách nhận biết nguồn sáng
Công thức tính gia tốc
Vectơ gia tốc được tính bằng thương số giữa độ biến thiên vận tốc trong khoảng thời gian đó. Ta có công thức tổng quát tính gia tốc của một vật như sau:
Trong đó:
v là vận tốc của vật tại khoảng thời gian t.
v0 là vận tốc của vật tại khoảng thời gian t0.
∆v = v – v0: là độ biến thiên vận tốc chuyển động.
∆t = t – t0: là thời gian để vật thay đổi vận tốc từ v0 thành v.
a: là gia tốc của vật (đơn vị m/s²).
Dựa vào công thức ta có thể đưa ra một số nhận xét:
– Nếu v < v0 thì gia tốc của vật nhận giá trị âm. Như vậy vectơ gia tốc có chiều ngược với chiều chuyển động. Suy ra, vật đang chuyển động giảm tốc. Về độ lớn của gia tốc trong trường hợp này ta lấy trị tuyệt đối của giá trị a nhận được.
– Nếu v > v0 thì gia tốc của vật nhận giá trị dương. Lúc này vectơ gia tốc cùng chiều với chiều chuyển động của vật. Do đó vật đang chuyển động tăng tốc.
– Nếu v = v0 tức là a = 0. Khi đó không có sự biến thiên về tốc độ. Như vậy vật đang chuyển động thẳng đều (không có gia tốc).
Phân loại gia tốc
Một số loại gia tốc thường gặp trong chương trình vật lý THPT có thể kể tới:
– Gia tốc trung bình: Gia tốc trung bình của vật là đại lượng biểu diễn cho sự thay đổi vận tốc của vật đó trong một khoảng thời gian nhất định (đủ lớn). Gia tốc trung bình được tính bằng thương số của vận tốc trung bình chia cho khoảng thời gian xảy ra biến thiên vận tốc.
Gia tốc trung bình
– Gia tốc tức thời: Gia tốc tức thời của vật là vectơ gia tốc biểu diễn cho sự thay đổi vận tốc của vật đó trong một khoảng thời gian tức thời vô cùng nhỏ (∆t vô cùng nhỏ).
– Gia tốc trọng trường: Gia tốc trọng trường còn được gọi là gia tốc rơi tự do. Đây là đại lượng gia tốc xuất hiện do lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên vật. Khi bỏ qua ma sát do lực cản không khí, theo nguyên lý tương đương thì mọi vật đều chịu một gia tốc trọng trường hấp dẫn là giống nhau đối với tâm khối lượng của vật.
Gia tốc trọng trường tác dụng lên mọi vật là như nhau đối với mọi vật chất và khối lượng. Gia tốc trọng trường do lực hút của Trái Đất gây ra. Nên chúng có sự khác nhau về độ lớn tại một số điểm cụ thể, độ lớn của gia tốc trọng trường dao động từ: 9,78-9,83. tuy nhiên khi vận dụng vào tính toán người ta hay lấy hai con số là 9,8 m/s2 hoặc 10 m.s2 (bỏ qua mọi ma sát và lực cản) để tiện cho việc tính toán.
– Gia tốc tiếp tuyến: Gia tốc tiếp tuyến là đại lượng đặc trưng dùng để mô tả cho sự thay đổi độ lớn vectơ vận tốc về hướng theo thời gian. Phương của gia tốc tiếp tuyến trùng với phương của tiếp tuyến. Chiều của gia tốc tiếp tuyến cùng chiều với vận tốc nếu vật chuyển động nhanh dần, ngược chiều nếu vật chuyển động chậm dần.
– Gia tốc pháp tuyến: Đây là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi về phương của vận tốc theo thời gian. Trong chuyển động tròn, gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến có mối quan hệ mật thiết với nhau.
– Gia tốc toàn phần: Gia tốc toàn phần của vật được hiểu đơn giản là tổng của gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến theo vectơ. Công thức tính gia tốc toàn phần theo vectơ như sau:
Trong đó gia tốc người ta hay tính toán nhất là gia tốc trung bình. Gia tốc trung bình được xem là đại lượng biểu thị sự thay đổi về tốc độ trung bình của vật theo thời gian. Đồng thời gia tốc trọng trường cũng là đại lượng biết trước (a(tt) = 10 m/s2) được ứng dụng nhiều trong các bài toán về chuyển động biến đổi đều, bài toán con lắc đơn, con lắc lò xo, bài toán ném ngang,…
Cảm biến gia tốc là gì?
Cảm biến gia tốc là gì?
Cảm biến gia tốc hay còn gọi là gia tốc kế là một thiết bị đo gia tốc và khả năng tăng tốc chính xác của vật thể.
Cảm biến gia tốc là gì? Đây là một vật dụng có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và khoa học. Gia tốc kế có độ nhạy cao là thành phần quan trọng của hệ thống dẫn đường quán tính cho máy bay và tên lửa.
Cảm biến gia tốc được sử dụng để phát hiện và theo dõi độ rung trong các loại máy móc quay. Bên cạnh đó, gia tốc kế cũng được dùng trong máy tính bảng và máy ảnh kỹ thuật số để các hình ảnh xuất hiện trên màn hình luôn được hiển thị thẳng đứng.
Trên đây là thông tin về gia tốc của vật. Bài viết đã giúp bạn hiểu định nghĩa gia tốc là gì, đơn vị gia tốc là gì và công thức tính gia tốc. Hy vọng những kiến thức vật lý về gia tốc có thể giúp bạn nắm vững những kiến thức thú vị cũng như giúp bạn trong công việc học tập.
