加速度の定義方法

加速度は、時間の関数としての速度の変化率です。これはベクトルであり、大きさと方向の両方を持っています。これは、メートル/秒平方またはメートル/秒 (オブジェクトの速度または速度)/秒で測定されます。

微積分の用語では、加速度は時間に関する位置の二次導関数、または時間に関する速度の一次導関数です。

加速 - 速度の変化

加速の日常体験は車の中にあります。アクセルを踏むと、エンジンによってドライブ トレインに加えられる力が増加するため、車は加速します。しかし、減速は加速でもあります - 速度は変化しています。アクセルから足を離すと、力が減少し、時間の経過とともに速度が低下します。広告で聞こえるように、加速は、7 秒間で時速 0 マイルから時速 60 マイルになるなど、時間の経過に伴う速度 (時速マイル) の変化の規則に従います。

加速度の単位

加速度の SI 単位は m / s
(メートル/秒の平方 または メートル/秒/秒)

ガルまたはガリレオ (Gal) は、重力測定で使用される加速度の単位ですが、SI 単位ではありません。これは、1 秒あたり 1 センチメートルの平方として定義されます。 1cm/秒

加速度の英語単位はフィート/秒/秒、ft/s

重力による標準加速度、または標準重力 g ₀ 地球の表面近くの真空中の物体の重力加速度です。地球の自転による重力と遠心加速度の効果を組み合わせたものです。

加速度の単位の変換

ニュートンの第 2 法則 — 加速度の計算

加速に関する古典力学の方程式は、ニュートンの第 2 法則 (力の合計 (F)) から得られます。 ) 一定質量 (m) の物体 ) は質量 m に等しい オブジェクトの加速度 (a) を掛けた値 ).

ふ =a m

したがって、これを並べ替えて加速度を次のように定義できます。

a =F /分

この方程式の結果は、物体に力が作用していない場合 (F =0)、加速しません。その速度は一定のままです。物体に質量が加わると、加速度が低下します。オブジェクトから質量が取り除かれると、その加速度は高くなります。

ニュートンの第 2 法則は、アイザック ニュートンが 1687 年に Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica で発表した運動の 3 つの法則の 1 つです。 (自然哲学の数学的原理 ）。

加速度と相対性

ニュートンの運動の法則は、日常生活で遭遇する速度に適用されますが、オブジェクトが光の速度に近づくと、規則が変わります。そのとき、アインシュタインの特殊相対性理論がより正確になります。特殊相対性理論によると、物体が光速に近づくほど加速するにはより大きな力が必要になります。最終的に、加速度は無視できるほど小さくなり、オブジェクトが完全に光速に到達することはありません.

一般相対性理論の下では、等価原理は、重力と加速度が同じ効果を持つと言います。重力を含め、何の力も加えずに観察できない限り、加速しているかどうかはわかりません。