加速度是速度的变化率吗?
这是系列节目的一部分常见的误解.
这是真的还是假的?
加速度是速度的变化率。
为什么有人说这是真的:想想在汽车里加速:当你踩油门时,你加速,当你踩刹车时,你减速。加速度通常与速度的变化联系在一起。
为什么有些人说它是错误的:在物理学中,方向很重要。如果运动的方向改变,这也可以被认为是加速度,即使速度保持不变。
该声明是 .
解释:
加速度定义为速度的变化率。速度是一个向量,这意味着它包含一个大小(数值)和一个方向。所以速度可以通过改变速度或者改变运动方向来改变(或者两者都改变)。因此,有可能速度是恒定的,但是速度在变化,因为方向在变化。在这种情况下,加速度不为零,等于速度变化率。
认为速度变化率等于速度变化率的大小是一种普遍的误解。然而,并不是在所有情况下都是这样。考虑匀速圆周运动:在匀速圆周运动的情况下,质点以匀速圆周运动。速度保持不变,但运动的方向在不断变化。由于运动方向的改变,加速度不为零。这个加速度是朝向圆心的,称为向心加速度。
一般来说,加速度可以分解为两个分量。一个平行于速度的分量叫做切向加速度。这个分量改变了粒子的速度,等于速度的变化率。加速度的另一个分量,垂直于速度,称为法向加速度。这个分量负责改变速度的方向。
速度是位移的变化率,而速度是距离的变化率。换句话说,速度是一个物体从最终位置移动到初始位置的最短距离的变化率,而速度是一个物体走过的路径总长度的变化率。
查询:对于以恒定速度沿之字形路径运动的粒子的加速度,我们能说些什么?
回复粒子的加速度必须非零,因为粒子正在改变它的方向。然而,由于速度保持恒定,加速度的切向分量为零。
查询:如果速度和方向都改变,那么是否可能有零加速度?
回复:没有。如果速度改变,那么切向加速度不为零。如果运动方向改变,法向加速度就不为零。这两个加速度的结果永远不可能为零,因为它们彼此垂直。
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