تفاوت بین شتاب و سرعت

2024 نویسنده: Alex Aldridge | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 13:37

شتاب در مقابل سرعت

شتاب و سرعت دو مفهوم اساسی هستند که تحت عنوان حرکت اجسام در فیزیک مورد بحث قرار می گیرند. در این مقاله قصد داریم در مورد چیستی شتاب و سرعت، تعاریف، شباهت ها و در نهایت تفاوت شتاب و سرعت بحث کنیم.

سرعت

سرعت به عنوان نرخ تغییر جابجایی بین یک جسم و یک نقطه ثابت تعریف می شود. از نظر ریاضی سرعت برابر است با dx/dt (خوانده شده به صورت d، dt x) طبق تئوری های حساب دیفرانسیل و انتگرال. با ẋ نیز مشخص می شود. سرعت نیز به شکل سرعت زاویه ای است. در آن صورت سرعت برابر با نرخ تغییر زاویه است.هر دو سرعت خطی و سرعت زاویه ای بردار هستند. سرعت خطی جهت حرکت آنی را دارد، در حالی که سرعت زاویه ای جهتی را دارد که با استفاده از روش کورک اسکرو تعیین می شود. سرعت یک نوع نسبیتی است، به این معنی که قوانین نسبیت باید برای سرعت های سازگار با سرعت نور اعمال شود. سرعت نسبی سرعت یک جسم نسبت به جسم دیگر است. در فرم برداری، این به صورت V̰_{A rel B}=V̰_A – V̰_B V̰ _{نوشته می شود rel} سرعت جسم "a" نسبت به جسم "b" است. معمولاً از مثلث سرعت یا متوازی الاضلاع سرعت برای محاسبه سرعت نسبی بین دو جسم استفاده می شود. نظریه مثلث سرعت بیان می کند که اگر V_{A rel زمین} و V_{ارتباط زمین B در دو ضلع مثلث متناسب با قدر و جهت نشان داده شوند، خط سوم جهت و بزرگی سرعت نسبی را نشان می دهد.}

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 از حاصل ضرب جرم و سرعت جسم به دست می آید و جرم در مقیاس غیر نسبیتی تغییر نمی کند، نیرو برابر است با جرم ضربدر سرعت تغییر سرعت که همان 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 به نیرو نیاز ندارد، اما شتاب همیشه به نیرو نیاز دارد.

تفاوت بین شتاب و سرعت چیست؟

• شتاب نیاز به نیروی خالصی دارد که بر جسم وارد می شود، اما سرعت به چنین نیرویی نیاز ندارد.

• هر جسمی که شتاب می گیرد سرعتی دارد، اما هر جسمی که سرعت دارد لزوماً نباید شتاب داشته باشد.

• شتاب مستلزم تغییر در بزرگی یا جهت سرعت است.