Gia tốc là gì? Công thức tính gia tốc trong vật lý

 Một trong những khái niệm trong chuyển động của vật đó là gia tốc? Vậy gia tốc là gì? Công thức tính gia tốc như thế nào? Những câu hỏi này sẽ được giải đáp ngay sau đây.

Khái niệm về gia tốc

Cùng tìm hiểu về khái niệm gia tốc

Gia tốc là đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi của vận tốc theo thời gian. Khi nhìn vào gia tốc, chúng ta có thể đánh giá được đối tượng đó thay đổi vận tốc nhanh hay chậm.

Cũng giống như vận tốc, gia tốc cũng là đại lượng vectơ có hướng và độ lớn. Hướng gia tốc của một vật được xác định dựa vào hướng của lực tác dụng lên vật đó. Khi vật thể di chuyển chậm dần thì gia tốc là số âm. Độ lớn gia tốc chính là tổng lượng gia tốc. Gia tốc được quy ước ký hiệu là “a”. Dựa theo hệ đơn vị đo quốc tế SI thì đơn vị của gia tốc là m/s2.

Xem thêm

• Cơ năng là gì? Công thức tính cơ năng
• Trọng lực là gì? Ý nghĩa của trọng lực trong cuộc sống

Công thức tính gia tốc tổng quát

Gia tốc chuyển động thẳng

Để tính gia tốc của một vật đang chuyển động thẳng không đổi chiều ta sẽ sử dụng công thức như sau:

Trong đó:

● v1: Là vận tốc tức thời tại thời điểm t1
● v2: Là vận tốc tức thời tại thời điểm t2
● t1, t2: Để chỉ thời gian
● Δv = v2 – v1: Sự biến thiên vận tốc của vật thể
● Δt = t2 – t1: Là thời gian mà vật thể thay đổi vận tốc từ v1 sang v2
● m/s2: Đơn vị gia tốc

Gia tốc góc

Nếu chuyển động quay của vật dựa theo trục quay cố định thì gia tốc khi đó được tính dựa theo định luật Newton. ta có thể viết mối liên hệ giữa gia tốc góc là: ε với mômen lực là  M và mômen quán tính đối với trục quay của vật là I.

Công thức tính gia tốc góc khi đó sẽ là: M=Iε

Gia tốc tức thời

Là loại gia tốc được tính khi thay đổi vận tốc của vật thể tại một khoảng thời gian rất nhỏ. Gia tốc này được tính thông qua công thức cụ thể như sau:

Trong đó:

● v: Để chỉ vận tốc có đơn vị đo là m/s
● t: Để chỉ thời gian với đơn vị đo là s

Gia tốc trung bình

Tỷ số giữa sự thay đổi vận tốc trong 1 khoảng thời gian xác định chính là gia tốc trung bình. Thay vì phải tính gia tốc biến đổi theo từng mốc thời gian chúng ta sẽ tính trung bình của nó. Công thức tính:

Trong đó:

● atb: Chính là gia tốc trung bình
● v: Vận tốc của vật thể tại thời điểm t
● v0: Vận tốc của vật thể tại thời điểm t0
● Δv: Là sự thay đổi của vận tốc
● Δt: Là thời gian để v0 trở thành v

Gia tốc pháp tuyến

Loại gia tốc này là đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi về phương của vận tốc, được áp dụng cho các chuyển động có tâm cố định. Cụ thể, gia tốc pháp tuyến sẽ có phương nằm vuông 1 góc 90 độ với tiếp tuyến của quỹ đạo vật thể, còn chiều sẽ hướng về phía lõm của quỹ đạo. Công thức tính:

Trong đó:

● an: Ký hiệu của gia tốc pháp tuyến
● v: Chính là vận tốc tức thời, đơn vị m/s
● R: Độ dài của bán kính cong, đơn vị đo là m

Gia tốc tiếp tuyến

Gia tốc tiếp tuyến là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi về độ lớn của vectơ vận tốc. Đặc điểm của loại gia tốc này là:

• Phương trùng với phương của tiếp tuyến

• Chiều cùng với chuyển động nhanh dần vfa ngược chiều với chuyển động chậm dần.

Công thức tính của gia tốc tiếp tuyến:

Trong đó:

v: là tốc độ tức thời (m/s)

t: là thời gian tức thời (s)

Gia tốc trọng trường

Gia tốc trọng trường là đại lượng đặc trưng cho lực hấp dẫn tác động lên vật. Nếu bỏ qua lực cản do không khí tạo ra thì mọi vật thể đều phải chịu một gia tốc trọng trường giống nhau đối với tâm khối lượng của vật thể dựa theo nguyên lý tương đương.

Khi đó gia tốc trọng trường của mọi vật đối với mọi khối lượng đều như nhau. Gia tốc này thường là do lực hút của Trái Đất tạo ra nên thường dao động trong khoảng 9.78 đến 9.83. Tuy nhiên chúng đều được làm tròn gần bằng 10m/s2.

Công thức gia tốc trọng trường:

Qua bài viết này chúng ta đã biết gia tốc là gì và các công thức tính gia tốc như thế nào rồi phải không. Nếu thấy thông tin này thú vị, hãy để lại bình luận ở phía dưới bài viết để ủng hộ kênh Kiến Thức Giảng Đường nhé.