Khái niệm gia tốc là gì? Công thức tính gia tốc

Định nghĩa gia tốc

Trong chương trình vật lý lớp 10 mà chúng ta được học ở bậc THPT, có thể nói kiến thức về gia tốc được xem là một trong những đại lượng vật lý quan trọng. Gia tốc không chỉ có vai trò quan trọng trong các công trình nghiên cứu khoa học mà còn có ứng dụng thực tiễn to lớn trong cuộc sống. Nhằm giúp các bạn học sinh củng cố lại kiến thức về gia tốc, bài viết này muasieunhanh.com sẽ đem tới cho các bạn khái niệm gia tốc là gì,công thức tính gia tốc và nhiều thông tin bổ ích khác nữa.

Gia tốc là gì?

Sách giáo khoa Vật lý lớp 10 định nghĩa gia tốc như sau: là một đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi vận tốc theo thời gian, đồng thời là một trong những đại lượng cơ bản dùng để mô tả sự chuyển động . Tương tự như vận tốc, gia tốc là một đại lượng có hướng, độ dài trên bình phương thời gian là thứ nguyên của gia tốc.

Định nghĩa gia tốc
Định nghĩa gia tốc

Hiểu một cách đơn giản thì gia tốc chính là mức độ thay đổi của vận tốc trong quá trình một vật di chuyển. Khi vận tốc duy trì của một vật không đổi nghĩa là vật đó không hề tăng tốc. Như vậy, chỉ khi có sự thay đổi về vận tốc thì gia tốc mới xuất hiện.Vận tốc sẽ thay đổi ở một mức độ cố định nào đó, đối tượng đang di chuyển với gia tốc là hằng số. Trong hệ đơn vị quốc tế SI, đơn vị gia tốc là m/s2, nghĩa là m/s mỗi giây.

Hoặc chúng ta cũng có thể coi gia tốc là một đại lượng vật lý, mà nó đặc trưng cho sự chuyển đổi nhanh hoặc chậm của vận tốc cả về hướng lẫn độ lớn. Gia tốc là một đại lượng của vectơ, nhìn vào số đo của gia tốc, ta có thể biết được vật đó thay đổi vận tốc nhanh hay chậm.

Khi véc- tơ gia tốc cùng chiều với chuyển động, chuyển động đó sẽ tăng tốc và ngược lại, khi véc – tơ gia tốc ngược chiều với chuyển động, chuyển động đó sẽ giảm tốc, khi vectơ gia tốc có phương khác với chuyển động, chuyển động sẽ đổi hướng.

Phân loại các gia tốc

Trong chương trình vật lý THPT, chúng ta sẽ được học tất cả 7 loại gia tốc, đó là:

Gia tốc tức thời

Là đại lượng biểu diễn cho sự thay đổi vận tốc trong một khoảng thời gian vô cùng nhỏ của một vật nào đó. Ta có công thức:

Trong đó:

– v: đại diện cho vận tốc, có đơn vị là m/s

– t: đại diện cho thời gian, đơn vị của thời gian là (s)

Gia tốc trung bình

 Đồ thị biểu diễn gia tốc trung bình
Đồ thị biểu diễn gia tốc trung bình

Xem thêm:

Là gia tốc biểu diễn cho sự thay đổi vận tốc của một vật trong một khoảng thời gian nhất định. Dễ hình dung hơn thì chúng ta có thể hiểu gia tốc trung bình là sự biến thiên của vận tốc, được chia cho biến thiên thời gian và có công thức tính như sau:

Trong đó:

– a: kí hiệu gia tốc

– v: kí hiệu của vận tốc (m/s)

– t: kí hiệu thời gian (s)

Gia tốc pháp tuyến

Là gia tốc đặc trưng cho sự thay đổi phương của vận tốc, phương này vuông góc với tiếp tuyến của quỹ đạo vật, chiều luôn hướng về phía lõm của quỹ đạo. Gia tốc pháp tuyến được tính bằng công thức sau:

– Trong đó: R là độ dài bán kính cong, đơn vị tính của R là m.

Đối với trường hợp vật chuyển động tròn đều thì v và R đều là những đại lượng đổi nên gia tốc pháp tuyến trong trường hợp này sẽ là gia tốc hướng tâm và không đổi.

Gia tốc tiếp tuyến

Là đại lượng được dùng để mô tả cho sự thay đổi về vectơ vận tốc và độ lớn. Phương của gia tốc tiếp tuyến sẽ trùng với phương của tiếp tuyến, cùng chiều khi chuyển động nhanh dần và ngược chiều khi chuyển động chậm dần. Công thức tính gia tốc tiếp tuyến là:

Mối quan hệ giữa gia tốc pháp tuyến với gia tốc tiếp tuyến là mối quan hệ gia tốc trong chuyển động hình cong, và nó được chia thành 2 phần:

– Gia tốc tiếp tuyến: là đặc trưng cho sự thay đổi về hướng của vận tốc theo thời gian.

– Gia tốc pháp tuyến: là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi phương của vận tốc theo thời gian.

Gia tốc toàn phần

Có thể hiểu gia tốc toàn phần một cách đơn giản là tổng của 2 gia tốc, 2 gia tốc được nhắc đến ở đây chính là gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến theo vectơ, công thức tính:

Gia tốc trọng trường

Là một đại lượng đặc trưng của gia tốc do lực hấp dẫn tác dụng lên vật. Theo nguyên lý tương đương, khi bỏ qua ma sát do lực cản không khí thì mọi vật đều chịu tác động của một gia tốc trọng trường hấp dẫn đối với tâm khối lượng của vật là giống nhau.

Theo như định nghĩa, gia tốc trọng trường đối với mọi vật chất và khối lượng là giống nhau, gia tốc trọng trường thường do lực hút của trái đất gây ra nên thường khác nhau tại các điểm và sẽ dao động từ 9.78 – 9.83. Tuy nhiên trong các bài tập ứng dụng người ta thường lấy bằng 10m/s2.

Công thức tính gia tốc trọng trường tại một điểm nào đó được tính dựa trên biểu thức vạn vật hấp dẫn của Newton, đó là: g’ = gR² /(R+h)²

Trong đó:

– g: gia tốc trọng trường tính tại ngay mặt đất.

– R: là bán kính trái đất.

– h: là khoảng cách trên mặt đất có giá trị tương đương, và dưới mặt đất có giá trị âm (khoảng cách so với mặt đất).

Gia tốc góc

Gia tốc góc là gì?
Gia tốc góc là gì?

Là sự biến thiên vận tốc góc của một vật chuyển động tròn theo thời gian. Khái niệm gia tốc góc thực chất là khái niệm mở rộng của gia tốc trong chuyển động thẳng sang chuyển động tròn, là đạo hàm bậc nhất của vận tốc góc và cũng là đạo hàm bậc 2 của gốc theo thời gian.

Áp dụng định luật 2 Newton, khi chuyển động quay có vật cố định thì công thức tính gia tốc góc là M = I. Đây chính là mối quan hệ giữa momen lực, gia tốc góc. Momen và M quán tính đối với trục quay của vật.

Công thức tính gia tốc tổng quát

Gia tốc có dạng tính tổng quát như sau:

Trong đó

v: vận tốc tức thời của vật tại thời điểm t

v0: là vận tốc tại thời điểm t0

Hy vọng rằng, với những thông tin mà muasieunhanh.com vừa chia sẻ trên đây, đã giúp cho bạn đọc, đặc biệt là các bạn học sinh có thể tự tin trả lời được câu hỏi gia tốc là gì, đồng thời nắm được công thức tính gia tốc để áp dụng vào các bài tập vật lý. Đừng quên chia sẻ bài viết này cho bạn bè nếu như bạn thấy những thông tin trong bài viết dưới đây hữu ích và theo dõi chúng mình thường xuyên nhé!

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *