Che cos'è l'accelerazione costante?
L'accelerazione costante è quando la velocità alla quale la velocità o la velocità di un corpo sta cambiando - quanto sta accelerando o rallentando - rimane la stessa per un determinato periodo di tempo. Accelerazione, velocità e spostamento sono le tre quantità principali che descrivono il movimento di un corpo. Lo spostamento è la misura della distanza percorsa da un corpo. La velocità descrive la velocità con cui il corpo sta viaggiando, la distanza percorsa durante un determinato periodo di tempo. L'accelerazione è la misura della velocità che cambia, ovvero come la velocità di un corpo sta cambiando in un determinato momento.
Isaac Newton è stato il primo a collegare l'accelerazione con la forza. La seconda legge del moto di Newton afferma che la forza che agisce su un corpo (F) può essere descritta in termini della sua massa (m) e della sua accelerazione (a) mediante l'equazione F = ma. Ciò significa che un corpo sottoposto a una forza costante sperimenterà un'accelerazione costante. L'unità metrica di forza è chiamata Newton (N) e una forza di 1 Newton farà accelerare un corpo di 2,2 libbre (1 kg) a 1 m al secondo al secondo (ms 2 ). Ciò significa che, da un punto di riposo, dopo un secondo, il corpo si muoverà a 3,28 piedi (1 m) al secondo e dopo 10 secondi, si sposterà a 32,8 piedi (10 m) al secondo.
Qualsiasi oggetto che è influenzato dalla gravità è in costante accelerazione. Newton presumibilmente inventò la sua teoria della gravità quando una mela atterrò accanto a lui mentre era seduto sotto un albero. Non è noto se questa storia sia vera, ma ciò che è noto è che Newton ha dedotto che una mela cade a causa di una forza che agisce tra la Terra e la mela e che questa forza è il risultato delle loro rispettive masse.
Prima di Newton, si pensava generalmente che gli oggetti più pesanti cadessero più rapidamente degli oggetti più leggeri. Una roccia pesante cade più rapidamente di una piuma leggera, ma questo non ha nulla a che fare con le loro rispettive masse. Il calcolo dell'accelerazione causata dalla gravità sulla Terra dipende dal raggio dell'oggetto, dalla sua massa e da un numero noto come costante di forza gravitazionale. Sulla superficie terrestre, tutti gli oggetti subiscono un tasso di accelerazione costante di circa 9,81 ms 2 , anche se questo cambia leggermente con la latitudine perché la Terra non è una sfera perfetta.
Le differenze di movimento tra una piuma e una roccia mentre cadono sono causate dalla forza di attrito delle particelle d'aria che agiscono su di esse. Questa forza si oppone alla gravità ed è il risultato delle loro forme piuttosto che delle loro masse. Una piuma è soggetta a un attrito dell'aria molto maggiore rispetto a una roccia. Sulla Luna, dove non c'è atmosfera, entrambi gli oggetti cadono alla stessa velocità.