Ускорение - это векторная величина, характеризующая быстроту изменения скорости материальной точки по модулю и направлению.
Вектор среднего ускорения точки
за время
определяется отношением изменения скорости
к промежутку времени
:
(1.1.10)
Единица ускорения -
.
Мгновенное ускорение (ускорение) – векторная величина, равная первой производной по времени от скорости точки или второй производной по времени от ее радиус-вектора:
(1.1.11)
С учетом (1.1.6) модуль ускорения равен
(1.1.12)
Движение с постоянным ускорением (
) называется равнопеременным (равноускоренным, если
, и равнозамедленным, если
).
Обозначим скорость в начальный момент времени (
) через
. Тогда из зависимости (1.1.11)
можно определить закон скорости при равнопеременном движении:
(1.1.13)
Подставив (1.1.13) в (1.1.8), получим:
. (1.1.14)
Направление вектора
совпадает с направлением вектора
. Поэтому при прямолинейном ускоренном движении направление вектора
совпадает с направлением вектора
, а при замедленном движении противоположно ему.
Рис.1.3 | При криволинейном движении (рис.1.3) вектор , так же как и вектор , направлен в сторону вогнутости траектории. Удобно разложить вектор на две компоненты (рис.1.4): | Рис.1.4 |
тангенциальную (
) в направлении вектора
и нормальную (
), перпендикулярно ему, так, чтобы
(1.1.15)
Тангенциальное ускорение характеризует быстроту изменения величины скорости
нормальное – быстроту изменения направления вектора скорости.
Можно показать, что модуль нормального ускорения при равномерном вращении точки по окружности радиуса
определяется формулой
(1.1.16)
Модуль полного ускорения точки равен:
(1.1.17)
Значения составляющих ускорения при различных видах поступательного движения точки приведены в табл.1.1.
Таблица 1.1
Движение | Тангенциальное ускорение | Нормальное ускорение |
| Равномерное прямолинейное | | |
| Равнопеременное прямолинейное | | |
| Равномерное вращение | | |
| Равнопеременное криволинейное | | |
Рис.1.3
Рис.1.4