دوشنبه ، ۹ اسفند ۱۳۹۵
خانه / علمی و آموزشی / شتاب چیست؟

شتاب چیست؟

شتاب چیست؟

اگر یک توپ بزرگ و آهنی، یک توپ کوچک لاستیکی و یک سنگ را به طبقه ی پنجم ساختمانی ببرید و آنها را از پنجره رها کنید، می بینید که درست در یک زمان به زمین می رسند. علاوه بر این مشاهده خواهید کرد که اشیاء مزبور هر چه به زمین نزدیکتر شوند، تندتر و تندتر سقوط می کنند. از این گذشته، اگر آنها را از بالای تپه ای به طرف پایین بلغزانید به همین نتیجه می رسید؛ سرعت آنها مرتب زیاد می شود تا به پایین برسند.

در این صورت می گوییم که سرعت آنها قابل افزایش و تغییر یابنده است.

میزان تغییرات سرعت، شتاب نام دارد. شتاب تغییر سرعت بر ثانیه یا تغییر تندی بر ثانیه است. اگر تندی افزوده شود، تغییر را شتاب و اگر کاهش یابد آن را شتاب منفی می نامند. اگر تندی تغییر نکند و به همان حال باقی بماند، شتاب صفر است. در این صورت می گوییم جسم با سرعت ثابت حرکت می کند.

مثلا فرض کنید که مشغول رانندگی هستید. اگر بخواهید سرعت را زیاد کنید، پدال گاز را فشار می دهید. اگر به این فشار دادن ادامه دهید، مرتباً بر سرعت اتومبیل اضافه می شود یا شتاب می گیرد.

اگر پا را از روی پدال گاز بردارید و روی ترمز بگذارید سرعت شما کاهش می یابد. اگر محل پای شما روی پدال گاز تغییر نیابد، می گوییم که اتومبیل با سرعت ثابت حرکت می کند یا شتاب آن صفر است.

برای به دست آوردن شتاب باید نیروی ثابتی بر جسم (مثلا اتومبیل) وارد شود. اگر نیروی ثابت بر جسم متحرکی وارد شود، می گویند که حرکت شتاب گرفته است.

حرکت شتابی را می توانیم با اندازه گیری تغییر سرعت در واحد زمان اندازه بگیریم. مثلا اگر اتومبیلی در ثانیه ی اول ۵ کیلومتر در ساعت، در ثانیه ی دوم ۸ کیلومتر در ساعت و در ثانیه ی سوم ۱۱ کیلومتر در ساعت حرکت کند، افزایش تندی در هر ساعت ۳ کیلومتر است. در آن صورت شتاب اتومبیل سه کیلومتر در ساعت در ثانیه است.

فرض کنیم شما در هر ثانیه سرعت توپی را که به طرف پایین سطحی در حرکت است اندازه بگیرید. ممکن است این ارقام را به دست آورید: یک متر در ثانیه در ثانیه ی اول، ۲ متر در ثانیه بعد از ثانیه ی دوم و ۵ متر در ثانیه بعد از پنج ثانیه. در آن صورت شتاب توپ یک متر در ثانیه است. برای رفع تکرار، این تغییر سرعت را یکصد سانتیمتر در مجذور ثانیه نامیده اند.

برای اندازه گیری شتاب در سیستم انگلیسی، واحد فوت در مجذور ثانیه به کار می رود. در سیستم متریک واحد شتاب، سانتیمتر در مجذور ثانیه است. سرعت مسافتی است که جسم متحرک در واحد زمان می پیماید و شتاب عبارت است از تغییرات سرعت و بر واحد زمان. از این رو در مخرج کسر، ثانیه یعنی واحد زمان، مجذور می شود.

تا اینجا درباره ی شتاب در حرکت خطی بحث کردیم. جسم نه تنها وقتی که سرعتش تغییر کند شتاب می گیرد بلکه وقتی جهت حرکتش هم تغییر کند شتاب می گیرد. میزان تغییر سرعت زاویه ای شتاب زاویه ای نام دارد. وقتی که سرعت اتومبیل زیاد شود، حرکت موتور مرتباً سریعتر می شود و چرخ طیار ۵۰۰ دور در دقیقه بچرخد و در عرض ۱۰ ثانیه سرعت به ۶۰۰ دور در ثانیه برسد، شتاب زاویه ای آن ۱۰ دور در دقیقه در ثانیه است. اگر دقیقه را به ثانیه تبدیل کنیم، می گوییم که شتاب یک دور ثانیه به ثانیه یا یک دور بر مجذور ثانیه است.

وقتی تغییر دائمی حرکت را در طبیعت مشاهده می کنید، پی می برید که اجسام در اثر سرعت شتاب می گیرند، یعنی در اثر تندی با شتاب مثبت و یا با شتاب منفی حرکتشان کند می شود.

همچنین ببینید

شربت تیماسین 120 میلی لیتری

شربت تیماسین یک شربت گیاهی است که از عصاره هیدروالکلی مرزنجوش و آویشن باغی ساخته …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *