Jak obliczyć przyspieszenie?
Przyspieszenie mówi, o ile zmienia się prędkość ciała w ciągu każdej sekundy. Jednostką w układzie SI jest metr na sekundę do kwadratu (m/s²). Przyspieszenie 2 m/s² oznacza, że prędkość rośnie o 2 m/s (czyli o 7,2 km/h) w każdej sekundzie.
Metoda 1: ze zmiany prędkości
Gdy znasz prędkość początkową v₀, końcową v i czas t, w którym nastąpiła zmiana, użyj wzoru a = (v − v₀) / t. Prędkości muszą być wyrażone w m/s – jeśli masz km/h, podziel je przez 3,6 (kalkulator robi to sam).
Przykład – rozpędzanie auta. Samochód przyspiesza od 0 do 100 km/h w 10 s. 100 km/h = 27,78 m/s, więc a = 27,78 / 10 ≈ 2,78 m/s², co odpowiada ok. 0,28 g. Prędkość rośnie o 10 km/h w każdej sekundzie.
Przykład – hamowanie. Auto jadące 72 km/h (20 m/s) zatrzymuje się w 4 s. a = (0 − 20) / 4 = −5 m/s². Znak minus oznacza opóźnienie, czyli zmniejszanie prędkości.
Metoda 2: z siły i masy
Według II zasady dynamiki Newtona przyspieszenie jest wprost proporcjonalne do siły wypadkowej i odwrotnie proporcjonalne do masy: a = F / m. Siłę podajemy w niutonach (1 N = 1 kg · m/s²), a masę w kilogramach.
Przykład. Na wózek o masie 1000 kg działa siła wypadkowa 1500 N. a = 1500 / 1000 = 1,5 m/s². Ta sama siła przyłożona do ciała o masie 500 kg nadałaby mu dwa razy większe przyspieszenie – 3 m/s².
Przyspieszenie w jednostkach g
Przyspieszenie często porównuje się z przyspieszeniem ziemskim, standardowo równym g = 9,80665 m/s². Kalkulator podaje wynik także w tych jednostkach.
| Sytuacja | m/s² | g |
|---|---|---|
| Auto 0–100 km/h w 10 s | 2,78 | 0,28 |
| Hamowanie z 72 km/h w 4 s | −5 | −0,51 |
| Swobodny spadek | 9,81 | 1 |
Wynik w innych jednostkach (np. ft/s², gal) uzyskasz w przeliczniku przyspieszenia. Jeśli ruch odbywa się ze stałą prędkością (a = 0), skorzystaj z kalkulatora drogi w ruchu jednostajnym.
Droga w ruchu jednostajnie przyspieszonym
Znając przyspieszenie, możesz obliczyć drogę przebytą podczas rozpędzania: s = v₀ · t + a · t² / 2. Auto przyspieszające od zera z a ≈ 2,78 m/s² przez 10 s pokona s = 2,78 · 100 / 2 ≈ 138,9 m.