การเร่งความเร็วเทียบกับความเร็ว
ความเร่งและความเร็วเป็นแนวคิดพื้นฐานสองประการที่กล่าวถึงภายใต้การเคลื่อนไหวของวัตถุในวิชาฟิสิกส์ ในบทความนี้ เราจะพูดถึงความเร่งและความเร็ว คำจำกัดความ ความเหมือน และความแตกต่างระหว่างการเร่งความเร็วและความเร็วในท้ายที่สุด
ความเร็ว
ความเร็วถูกกำหนดให้เป็นอัตราการเปลี่ยนแปลงการกระจัดระหว่างวัตถุและจุดคงที่ ความเร็วพูดทางคณิตศาสตร์เท่ากับ dx/dt (อ่านว่า d, dt x) ตามทฤษฎีแคลคูลัส มันยังแสดงอยู่ใน ẋ ความเร็วยังอยู่ในรูปของความเร็วเชิงมุม ในกรณีนั้นความเร็วจะเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงของมุมทั้งความเร็วเชิงเส้นและความเร็วเชิงมุมเป็นเวกเตอร์ ความเร็วเชิงเส้นมีทิศทางของการเคลื่อนที่ในทันที ในขณะที่ความเร็วเชิงมุมมีทิศทางที่กำหนดโดยวิธีเหล็กไขจุก ความเร็วเป็นตัวแปรเชิงสัมพัทธภาพ ซึ่งหมายความว่าต้องใช้กฎสัมพัทธภาพกับความเร็วที่เข้ากันได้กับความเร็วแสง ความเร็วสัมพัทธ์คือความเร็วของวัตถุที่สัมพันธ์กับวัตถุอื่น ในรูปแบบเวกเตอร์ เขียนเป็น V̰A rel B=V̰A – V̰B V̰ rel คือความเร็วของวัตถุ “a” ที่สัมพันธ์กับวัตถุ “b” โดยปกติรูปสามเหลี่ยมความเร็วหรือรูปสี่เหลี่ยมด้านขนานความเร็วจะใช้ในการคำนวณความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างวัตถุสองชิ้น ทฤษฎีสามเหลี่ยมความเร็วระบุว่าถ้า VA rel Earth และ VEarth rel B ถูกระบุในสองด้านของสามเหลี่ยมตามสัดส่วนของขนาดและทิศทาง บรรทัดที่สามระบุทิศทางและขนาดของความเร็วสัมพัทธ์
การเร่ง
ความเร่งถูกกำหนดให้เป็นอัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็วของร่างกายสิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าการเร่งความเร็วต้องใช้แรงสุทธิที่กระทำต่อวัตถุเสมอ สิ่งนี้อธิบายไว้ในกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตัน กฎข้อที่สองระบุว่าแรงสุทธิ F บนวัตถุมีค่าเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงของโมเมนตัมเชิงเส้นของวัตถุ เนื่องจากโมเมนตัมเชิงเส้นถูกกำหนดโดยผลคูณของมวลและความเร็วของวัตถุ และมวลไม่เปลี่ยนแปลงในระดับที่ไม่สัมพันธ์กัน แรงจะเท่ากับมวลคูณอัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็ว ซึ่งก็คือความเร่ง แรงนี้สามารถมีได้หลายสาเหตุ แรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงโน้มถ่วง และแรงทางกลเป็นต้น ความเร่งเนื่องจากมวลใกล้เคียงเรียกว่าความเร่งโน้มถ่วง ต้องสังเกตว่าถ้าวัตถุไม่ได้รับแรงสุทธิ วัตถุนั้นจะไม่เปลี่ยนความเร็วของตัวมันเอง ไม่ว่าจะเคลื่อนที่หรือหยุดนิ่ง โปรดทราบว่าการเคลื่อนที่ของวัตถุไม่ต้องการแรง แต่ความเร่งต้องใช้แรงเสมอ
ความเร่งกับความเร็วต่างกันอย่างไร
• การเร่งต้องใช้แรงสุทธิที่กระทำต่อวัตถุ แต่ความเร็วไม่ต้องการแรงเช่นนั้น
• ทุกวัตถุที่เร่งความเร็วมีความเร็ว แต่ทุกวัตถุที่มีความเร็วไม่จำเป็นต้องมีความเร่ง
• การเร่งความเร็วต้องมีการเปลี่ยนแปลงขนาดหรือทิศทางของความเร็ว