基礎から学ぶ高校物理(力学編)-7
基礎から学ぶ 高校物理 (力学)
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1章 物体の運動
1-2 加速度
(1)加速度
加速度$a[m/s^2]$はある時間$\Delta t$当たりの速度の変化量$\Delta v$で表されます。加速度$a[m/s^2]$は次式のようになります。
$\dfrac{速度の変化 \Delta v[m/s]}{時間 \Delta t[s]}=加速度a[m/s^2]$
$[m/s^2]$メートル毎秒毎秒,メーター・パー・セックの2乗,メートル・ パー・セカンドの2乗,などと読みます。
図1に示すように,加速度$2.0[m/s^2]$で一定の場合,$v-t$図は直線を描き,この直線の傾きが加速度となります。また,$x-t$図は図のように,曲線(この場合は2次曲線)となります。$v-t$図の斜線部分の面積$4$が進んだ距離$4[m]$となります。
加速度も速度と同様に,向きと大きさを持つベクトルで表します。
自動車のブレーキをふんだとき,自動車の加速度の方向が進む方向と逆になります。この場合,だんだんと自動車の速度が遅くなり,最後には停止します。
$A$地点での速度$v_A$,時刻$t_A$から$B$地点に移動しそのときの速度$v_B$,時刻$t_B$であった場合,加速度は$\overrightarrow{a}$次のように表されます。
$|\overrightarrow{a}|=\dfrac{v_B-v_A}{t_B-t_A}$
非常に小さい区間$\Delta$を考えると,速度の傾きは$\Delta v=v_B-v_A$,$\Delta t=t_B-t_A$とすれば式(1.12)は次式のように表されます。
$|\overrightarrow{a}|=\dfrac{v_B-v_A}{t_B-t_A}=\dfrac{\Delta v}{\Delta t}$