شتاب در مقابل شتاب متوسط
شتاب یک مفهوم بسیار مهم و نسبتاً اساسی است که در فیزیک و مکانیک مورد بحث قرار می گیرد. شتاب و شتاب متوسط دو مفهومی هستند که از جهات مختلف شباهت زیادی به یکدیگر دارند. با این حال، این دو مفهوم دارای چندین تفاوت هستند. برای برتری در زمینه هایی مانند فیزیک، مکانیک و هر رشته دیگری که از این مفاهیم استفاده می کند، داشتن درک خوب در مفاهیم شتاب و شتاب متوسط حیاتی است. در این مقاله قصد داریم به این موضوع بپردازیم که شتاب و شتاب متوسط چیست، کاربردهای آنها، شباهت ها و در نهایت تفاوت شتاب و شتاب متوسط.
شتاب
شتاب به عنوان نرخ تغییر سرعت یک جسم تعریف می شود. توجه به این نکته مهم است که شتاب همیشه نیازمند نیروی خالصی است که بر جسم وارد می شود. این در قانون دوم حرکت نیوتن توضیح داده شده است. قانون دوم بیان می کند که نیروی خالص F روی جسم برابر است با نرخ تغییر تکانه خطی جسم. از آنجایی که تکانه خطی حاصل ضرب جرم و سرعت جسم است و جرم در مقیاس غیر نسبیتی تغییر نمی کند، نیرو برابر است با جرم ضربدر سرعت تغییر سرعت که شتاب است. این نیرو می تواند دلایل مختلفی داشته باشد. نیروی الکترومغناطیسی، نیروی گرانشی و نیروی مکانیکی را می‌توان نام برد. شتاب ناشی از جرم نزدیک به نام شتاب گرانشی شناخته می شود. باید توجه داشت که اگر جسمی تحت نیروی خالص قرار نگیرد، جسم در حال حرکت یا ساکن سرعت خود را تغییر نخواهد داد. توجه داشته باشید که حرکت جسم نیاز به نیرو ندارد اما شتاب همیشه به نیرو نیاز دارد.شتاب دارای ابعاد [L] [T]-2 واحد شتاب S. I متر بر ثانیه است (ms-2).
شتاب متوسط
شتاب متوسط، شتاب موثر بین دو حالت حرکت است. شتاب متوسط با نسبت اختلاف سرعت به زمان صرف شده به راحتی قابل محاسبه است. این را می توان به عنوان یک فرمول با Aavg نشان داد=(V2-V1)/ (t 2-t1) که در آن V2 سرعت نهایی است، V1 سرعت اولیه است و t2-t1 فاصله زمانی متناظر بین دو سرعت است. شتاب جسم می تواند بیشتر از شتاب متوسط یا کمتر از آن در بین دو حالت باشد. نیروی متوسط را می توان از شتاب متوسط (F=ma) بدست آورد. جهت بردار شتاب متوسط فقط به سرعت نهایی و اولیه بستگی دارد. شتاب متوسط دارای ابعاد [L] [T]-2 استواحد شتاب متوسط S. I متر بر ثانیه در ثانیه است (ms-2). شتاب متوسط به راحتی قابل اندازه گیری است و بنابراین به طور گسترده در آزمایش ها استفاده می شود.
تفاوت بین شتاب متوسط و شتاب چیست؟
• شتاب به عنوان یک ویژگی آنی تعریف می شود در حالی که شتاب متوسط ویژگی حرکت در یک بازه معین است.
• شتاب بستگی به نیروی خالص آنی وارد بر جسم دارد. شتاب متوسط به میانگین نیروی خالص وارد بر سیستم و همچنین هرگونه تغییر جرم در بازه زمانی بستگی دارد.
• سرعت لحظه ای معمولاً با شتاب متوسط بین دو نقطه بسیار نزدیک اندازه گیری می شود.
