האצה לעומת מהירות
תאוצה ומהירות הם שני מושגים בסיסיים הנדונים תחת תנועת גופים בפיזיקה. במאמר זה, אנו עומדים לדון מה הן תאוצה ומהירות, ההגדרות שלהם, קווי הדמיון שלהם ולבסוף ההבדלים בין תאוצה למהירות.
Velocity
מהירות מוגדרת כקצב השינוי של התזוזה בין עצם לנקודה קבועה. מבחינה מתמטית המהירות שווה ל-dx/dt (לקרוא כ-d, dt x) לפי תיאוריות החשבון. זה מצוין גם ב-ẋ. מהירות לובשת גם צורה של מהירות זוויתית; במקרה זה המהירות שווה לקצב שינוי הזווית.גם מהירות לינארית וגם מהירות זוויתית הם וקטורים. למהירות לינארית יש כיוון של תנועה מיידית, בעוד שלמהירות הזוויתית יש את הכיוון שנקבע בשיטת חולץ הפקקים. מהירות היא גרסה רלטיביסטית, כלומר יש ליישם את חוקי היחסות עבור מהירויות התואמות למהירות האור. מהירות יחסית היא המהירות של עצם ביחס לעצם אחר. בצורה הווקטורית זה כתוב כ-V̰A rel B=V̰A – V̰B V̰ rel היא המהירות של עצם "a" ביחס לעצם "b". בדרך כלל משתמשים במשולש מהירות או מקבילית מהירות לחישוב מהירות יחסית בין שני עצמים. תורת משולשי המהירות אומרת שאם VA rel Earth ו-VEarth rel B מסומנים בשתי צלעות של משולש פרופורציונליות לגודל ולכיוון, קו שלישי מציין את הכיוון והגודל של המהירות היחסית.
Acceleration
האצה מוגדרת כקצב השינוי של מהירות הגוף.חשוב לשים לב שתאוצה תמיד דורשת כוח נטו הפועל על העצם. זה מתואר בחוק התנועה השני של ניוטון. החוק השני קובע שהכוח נטו F על גוף שווה לקצב השינוי של התנע הליניארי של הגוף. מכיוון שהתנע הליניארי ניתן ממכפלת המסה והמהירות של הגוף והמסה אינה משתנה בקנה מידה לא יחסי, הכוח שווה למסה כפול קצב השינוי של המהירות, שהיא התאוצה. יכולות להיות מספר סיבות לכוח הזה. כוח אלקטרומגנטי, כוח כבידה וכוח מכני הם למנות כמה. התאוצה עקב מסה בקרבת מקום ידועה בתור תאוצת הכבידה. יש לשים לב שאם חפץ אינו נתון לכוח נטו, החפץ לא ישנה את המהירות של עצמו, בין אם הוא היה נע או נייח. שימו לב שתנועת העצם לא דורשת כוח, אבל התאוצה תמיד דורשת כוח.
מה ההבדל בין תאוצה למהירות?
• תאוצה מחייבת כוח נטו הפועל על העצם, אבל מהירות לא מחייבת כוח כזה.
• לכל עצם מאיץ יש מהירות, אבל לכל עצם שיש לו מהירות לא בהכרח חייבת להיות תאוצה.
• התאוצה דורשת שינוי בגודל או בכיוון המהירות.
