Gia tốc là gì? gia tốc trọng trường là gì? Trong vật lý gia tốc là một đại lượng quan trọng thường thấy trong chương trình vật lý lớp 10. Gia tốc có ứng dụng thực tiễn khá nhiều trong cuộc sống của con người cũng như các công trình nghiên cứu khoa học. Để hiểu rõ hơn về kiến thức này cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé.
Gia tốc là gì?
Theo định nghĩa về gia tốc là một đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi của vận tốc với thời gian. Đây là đại lượng vật lý dùng để mô tả cho sự chuyển động. Đại lượng gia tốc giống như vận tốc đều là đại lượng hữu hướng. Trong đó thứ nguyên của gia tốc được tính là độ dài trên bình phương thời gian. Theo hệ đơn vị đo lường quốc tế SI, gia tốc có đơn vị đo là m/s2 (mét trên giây bình phương).
Hiểu theo cách khác thì gia tốc là sự thay đổi vận tốc trong quá trình chuyển động của một vật. Gia tốc chỉ xuất hiện khi vận tốc có xảy ra thay đổi. Nếu vận tốc thay đổi theo ở một mức độ cố định, khi đó đối tượng đang di chuyển với một gia tốc là hằng số. Hay đơn giản hơn gia tốc là một trong những đại lượng vật lý đặc trưng về sự chuyển đổi nhanh hay chậm của vận tốc xét về cả về hướng và độ lớn. Khi nhìn vào số đo của gia tốc bạn có thể biết được vật đó sẽ thay đổi vận tốc chậm hay nhanh.
Vận tốc và gia tốc là đại lượng của vectơ nếu chuyển động tăng tốc thì vector gia tốc cùng chiều với chuyển động còn giảm tốc sẽ ngược chiều chuyển động. Đổi hướng khi vector. Chuyển động tăng tốc khi vector gia tốc cùng chiều với chuyển động, giảm tốc khi vector gia tốc ngược chiều với chiều chuyển động, và sẽ đổi hướng khi vecto gia tốc có phương khác với phương chuyển động
Công thức gia tốc là gì?
Công thức tính gia tốc có công thức tổng quát như sau:
Trong đó:
- v: là vận tốc tức thời tại thời điểm t nào đó
- v0: là vận tốc được đo tại thời điểm t0
Các loại gia tốc thường gặp trong chương trình THPT
Trong chương trình THPT hiện nay chúng ta đã được học 7 loại gia tốc khác nhau. Đó là:
Gia tốc tức thời
Là đại lượng thể hiện sự thay đổi của vận tốc và được tính trong một khoảng thời gian vô cùng nhỏ (gọi là tức thời). Ta có công thức:
Trong đó:
- v: là ký hiệu của vận tốc, có đơn vị m/s
- t: là là ký hiệu thời gian, có đơn vị là s
Gia tốc trung bình
Gia tốc trung bình là đại lượng được tính theo sự thay đổi của vận tốc được tính trong một khoảng thời gian nhất định. Hay hiểu đơn giản, gia tốc trung bình chính là sự biến thiên của vận tốc được tính theo sự biến thiên của thời gian và có công thức tính gia tốc trung bình như sau:
Trong đó
- a: là ký hiệu gia tốc
- v: là ký hiệu của vận tốc đơn vị m/s
- t: là ký hiệu của thời gian đơn vị là s
Xem thêm:
Gia tốc tiếp tuyến
Gia tốc tiếp tuyến là đại lượng để thể hiện sự thay đổi về vector vận tốc và độ lớn. Gia tốc tiếp tuyến sẽ cùng chuyền với chuyển động, trùng với phương của phương tiếp tuyến. Nếu phương cùng chuyền chuyển động sẽ nhanh dần và ngược lại sẽ chuyển động chậm dần. Công thức tính gia tốc tiếp tuyến như sau:
Gia tốc pháp tuyến
Là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi về phương hướng của vận tốc, nếu phương vuông góc với tiếp tuyến tính theo quỹ đạo vật, chiều luôn hướng về phía lõm của quỹ đạo. Công thức tính là:
Trong đó:
- v: là kí hiệu của tốc độ tức thời, có đơn vị m/s
- R: là kí hiệu độ dài bán kính cong, có đơn vị m
Trong trường hợp vật tròn chuyển động tròn đều thì v và R đều không đổi nên gia tốc pháp tuyến sẽ là gia tốc hướng tâm và không đổi theo 2 đơn vị này.
Gia tốc tiếp tuyến với gia tốc pháp tuyến có mối quan hệ: gia tốc trong chuyển động hình cong sẽ gồm có 2 phần.
- Gia tốc pháp tuyến được tính là đặc trưng của sự thay đổi về phương của vận tốc tính theo thời gian tại thời điểm đó.
- Gia tốc trực tuyến là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi về hướng của vận tốc theo thời gian.
Gia tốc toàn phần
Được hiểu đơn giản đó là tổng của 2 gia tốc tiếp tuyến và pháp tuyến được tính theo công thức sau:
Gia tốc trọng trường
Gia tốc trọng trường là gì? Gia tốc trọng trường chính là đại lượng được tính do lực hấp dẫn của trái đất tác dụng lên vật. Nếu bỏ qua ma sát do lực cản của không khí khi đó theo nguyên lý tương đương mọi vật sẽ phải chịu tác động của một gia tốc trọng trường hấp dẫn là giống nhau đối với tâm khối lượng của vật.
Như vậy theo định nghĩa gia tốc trọng trường sẽ giống nhau đối với mọi vật chất và khối lượng. Bởi gia tốc trọng trường thường do lực hút của trái đất gây ra nên do đó tại những vị trí khác nhau sẽ có độ lớn khác nhau dao động trong khoảng từ 9.78-9.83. Tuy nhiên trong các bài tập ứng dụng hoặc trong chương trình học phổ thương người ta thường lấy bằng 10 m/s2.
Công thức tính gia tốc trọng trường tại một điểm nào đó sẽ được tính dựa theo định luật vạn vật hấp dẫn Newton, công thức gia tốc trọng trường sẽ là:
g’ = gR² /(R+h)²
Trong đó:
- g: kí hiệu của gia tốc trọng trường tại mặt đất
- R: là ký hiệu bán kính Trái Đất
- h: là kí hiệu từ khoảng cách so với mặt đất. Nếu độ cao tính từ trên mặt đất có giá trị dương và tính xuống dưới mặt đất có giá trị âm
Gia tốc trọng trường là gì? Công thức tính gia tốc trọng trường là gì?
Gia tốc góc
Gia tốc góc chính là sự biến thiên của vận tốc góc của vật chuyển động tròn được tính theo thời gian. Khái niệm gia tốc góc là khái niệm mở rộng của gia tốc chuyển động từ đường thẳng sang chuyển động tròn. Được tính theo công thức là đạo hàm bậc nhất của vận tốc góc và là đạo hàm bậc 2 của gốc theo thời gian.
Nếu vật chuyển động quay cố định có thể tính gia tốc góc theo định luật 2 Newton có công thức tính gia tốc góc như sau:
M=I.
Trong đó mối quan hệ giữa gia tốc góc, momen lực, với M và momen quán tính đối với trục quay của vật.
Như vậy với những thông tin về gia tốc là gì, những loại gia tốc thường gặp được chúng tôi chia sẻ trên đây. Hy vọng sẽ giúp bạn hiểu hơn về kiến thức vật lý này để có thể áp dụng vào làm bài tập hoặc các ứng dụng trong cuộc sống.
