加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,通常用字母 a 表示,单位是米每二次方秒(m/s2 )。它既有大小又有方向,是矢量。
加速度的计算方法主要依据以下公式:
定义式: a=ΔtΔv 。其中 Δv 表示速度的变化量,即末速度 v 减去初速度 v0 ( Δv=v−v0 ); Δt 表示发生这一速度变化所用的时间。这个公式适用于计算平均加速度,如果 Δt 趋近于零,此时计算出的就是瞬时加速度。例如,一辆汽车在 5 秒内速度从 10m/s 增加到 30m/s ,那么速度变化量 Δv=30m/s−10m/s=20m/s ,根据加速度定义式 a=ΔtΔv=5s20m/s=4m/s2 ,即汽车在这 5 秒内的平均加速度是 4m/s2 。
牛顿第二定律表达式: F=ma ,变形可得 a=mF 。其中 F 是物体所受的合外力, m 是物体的质量。该公式表明,物体的加速度跟它所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比。比如,一个质量为 2kg 的物体,受到水平方向 10N 的合外力作用,根据 a=mF ,可算出加速度 a=2kg10N=5m/s2 。