Vad är konstant acceleration?
Konstant acceleration är när hastigheten eller hastigheten för en kropp förändras - hur mycket den antingen påskyndar eller saktar ner - förblir densamma under en viss tidsperiod. Acceleration, hastighet och förskjutning är de tre huvudmängderna som beskriver en kropps rörelse. Förskjutning är måttet på avståndet som en kropp reser. Hastighet beskriver hur snabbt kroppen reser, hur mycket avstånd den täcker under en viss tidsperiod. Acceleration är måttet på hastighetsändring, det vill säga hur en kropps hastighet förändras vid en viss tidpunkt.
Isaac Newton var den första som kopplade acceleration till kraft. Newtons andra rörelselag säger att kraften som verkar på en kropp (F) kan beskrivas i termer av dess massa (m) och dess acceleration (a) med ekvationen F = ma. Detta innebär att en kropp som utsätts för en konstant kraft kommer att uppleva en konstant acceleration. Den metriska kraftenheten kallas Newton (N), och en kraft på 1 Newton kommer att orsaka att en kropp på 2,2 pund (1 kg) accelererar med 1 m) per sekund per sekund (ms 2 ). Detta innebär att kroppen från en vilopunkt efter en sekund kommer att röra sig med 3,28 fot (1 m) per sekund och efter 10 sekunder kommer den att röra sig med 32,8 fot (10 m) per sekund.
Varje objekt som påverkas av tyngdkraften genomgår konstant acceleration. Newton har förmodligen utformat sin teori om tyngdkraften när ett äpple landade bredvid honom medan han satt under ett träd. Huruvida denna historia är sann är inte känt, men vad som är känt är att Newton drar slutsatsen att ett äpple faller på grund av en kraft som verkar mellan jorden och äpplet, och att denna kraft är resultatet av deras respektive massor.
Innan Newton trodde man i allmänhet att tyngre föremål faller snabbare än lättare föremål. En tung sten faller snabbare än en lätt fjäder, men det har inget att göra med deras respektive massor. Beräkningen av acceleration orsakad av tyngdkraften på jorden beror på objektets radie, dess massa och ett nummer som kallas gravitationskraftskonstanten. På jordens yta genomgår alla föremål en konstant acceleration på cirka 9,81 ms 2 , även om detta ändras något med latitud eftersom jorden inte är en perfekt sfär.
Skillnader i rörelse mellan en fjäder och en sten när de faller orsakas av friktionskraften hos luftpartiklar som verkar på dem. Denna kraft motverkar gravitationen och är resultatet av deras former snarare än deras massor. En fjäder utsätts för mycket mer luftfriktion än en sten. På månen, där det inte finns någon atmosfär, skulle båda föremål falla i samma takt.