Ubrzanje: razlika između inačica

Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
Nastavak uređenja članka
Nema sažetka uređivanja
Redak 22:
==Prosječno i trenutno ubrzanje==
 
Za gore navedenu definiciju ponekad se kaže da opisuje ''trenutno'' ili ''pravo'' ubrzanje. UpotrebaTi tihse terminatermini opravdavakoriste se(umjesto timejednostavnog štonaziva je,''ubrzanje'') npr.kada nase raziniželi srednjoškolskenaglasiti matematike,razlika jednostavnijeu razumjetiodnosu na '''prosječno''' ili '''srednje''' ubrzanje <math>\scriptstyle \vec a_{pr} </math>., Onokoje se definira kao omjer promjene brzine i vremenskog intervala u kojemu se brzina promijenila:
 
::::<math> \vec a_{pr}={\Delta\vec{v} \over \Delta t}</math>
Redak 28:
gdje simbol <math>\scriptstyle \Delta </math> označava promjenu, tj. razliku između kasnije i ranije vrijednosti. Tu je <math>\scriptstyle \Delta \vec v = \vec v(t_2) - \vec v(t_1) </math> promjena brzine od trenutka <math>\scriptstyle t_1 </math> do trenutka <math>\scriptstyle t_2 </math>, dok je <math>\scriptstyle \Delta t=t_2-t_1</math> vremeski interval (proteklo vrijeme) između ta dva trenutka.
 
No,Tijekom promatranog vremenskog intervala točka (ili tijelo) je mogla kojekako ubrzavati i usporavati svoje gibanje tijekom odabranog vremenskog intervala, pa biće se istim postupkom dobiladobiti različita prosječna ubrzanja u kraćim vremenskim podintervalima., Zatošto seograničava "pravo"upotrebnu ubrzanjevrijednost ("trenutno")prosječnog dobija zamišljenim skraćivanjem vremenskog intervalaubrzanja na "beskonačnozadani malivremenski interval" oko pojedinog trenutka. Postupak se općenito (u različitim primjenama) naziva graničnim prijelazom i definiranjegov pojamzadani [[derivacija|derivacije]].početni Derivacija brzine po vremenu je "granična vrijednost" (limes, simbol "lim"trenutak) omjera promjene brzine i pripadnog vremenskog intervala kada vremenski interval "teži" prema nuli:.
 
Nasuprot tome, "pravo" ubrzanje ("trenutno") ne ovisi o vremenskom intervalu jer se dobiva njegovim zamišljenim skraćivanjem na "beskonačno mali interval" oko pojedinog trenutka. Postupak se općenito (u različitim primjenama) naziva graničnim prijelazom i definira pojam [[derivacija|derivacije]]. Trenutno ubrzanje je derivacija brzine po vremenu, tj. "granična vrijednost" (limes, simbol "lim") omjera promjene brzine i pripadnog vremenskog intervala kada vremenski interval "teži" prema nuli:
::: <math> \frac{d \vec v}{dt} = \lim_{ \Delta t \to 0}\frac{ \Delta \vec v}{\Delta t} \,\!</math>
 
::: <math> \vec a = \frac{d \vec v}{dt} = \lim_{ \Delta t \to 0}\frac{ \Delta \vec v}{\Delta t} \,\!</math>.
Ta derivacija daje ubrzanje koje točno opisuje kako se brzo mijenja brzina u tome trenutku (i u drugim trenutcima), a ne samo opis "ugrubo", tj. kako se u prosjeku brzina mijenja u nekom vremenskom intervalu.
 
===Definicija "promjena brzine u jedinici vremena"===
Redak 40:
 
==Tangencijalno i normalno ubrzanje==
[[Datoteka:akc sila tang norm.JPG|desno|mini|340px300px|Rastav sile i ubrzanja na tangencijalnu i normalnu komponentu]]
U svakoj točki proizvoljno zakrivljene putanje neke materijalne čestice može se njezino ubrzanje <math>\scriptstyle \vec a</math> rastaviti na dvije komponente: tangencijalno ubrzanje <math>\scriptstyle \vec a_t</math> koje je paralelno s tangentom na putanju (pravac tangente određuje vektor brzine), i na normalno ubrzanje <math>\scriptstyle \vec a_n</math> koje je paralelno s normalom na putanju. Na skici desno prikazano je u gornjem dijelu ukupno ubrzanje (pravaci normalesila okomit<math>\scriptstyle \vec F</math> koja ga uzrokuje), a u donjem dijelu to ubrzanje rastavljeno je na tangentutangencijalnu i normalnu komponentu (kao i sila). Prikazane su i tangenta i normala (''t'' i ''n'') kao koordinatne osi: tangenta je u smjeru brzine <math>\scriptstyle \vec v</math>, a normala je okomita na tangentu, leži u ravnini koju određuju brzina i ukupno ubrzanje), i usmjerena je prema "udubljenom" dijelu putanje. (Uobičajeno korištenje isto slova ''t'' za tangentu i za vrijeme ne bi smjelo dovesti do zabune: ono se u tekstu odnosi na tangentu samo kada je indeks tangencijalne komponente.)
 
'''Tangencijalno ubrzanje''' opisuje kako se brzo mijenja iznos brzine:
Redak 55:
Tu je <math>\scriptstyle a_n</math> skalarna tangencijalna komponenta ubrzanja, <math>\scriptstyle v</math> je iznos brzine, dok je <math>\scriptstyle R_k</math> radijus zakrivljenosti putanje u promatranoj točki. Pojedine veličine biti će detaljnije opisane u daljnjem tekstu, nakon što se smisao komponenti ubrzanja pojasni na temelju 2. Newtonovog zakona.
 
Ako je <math>\scriptstyle \vec F</math> ukupna (rezultantna) [[sila]] koja djeluje na česticu, ona joj daje ubrzanje <math>\scriptstyle \vec a</math> u smjeru sile prema formuli <math>\scriptstyle \vec F =m\vec a</math>. Temeljno svojstvo vektora jest da među njihovim komponentama na pojedinoj osi nekog koordinatnog sustava (ovdje tangenta i normala, vidi sliku dolje) vrijede isti odnosi (jednadžbe) kao i među samim vektorima. To znači da tangencijalna sila daje tangencijalno ubrzanje, a normalna sila daje normalno ubrzanje (gornjakao na slikaskici).
 
Odatle se lako razumije zašto tangencijalno i normalno ubrzanje imaju gore navedeni smisao. Tangencijalna sila djeluje u smjeru brzine (ili u suprotnom smjeru); dakle, ona povećava iznos brzine (ili ga umanjuje). Zato tangencijalno ubrzanje opisuje promjenu iznosa brzine (povećanje ili umanjenje). Dakle, nema razloga da se te tangencijalne komponente dovode u vezu s promjenom smjera brzine.
Redak 62:
 
===Izvod i tumačenje izraza za tangencijalno i normalno ubrzanjne===
[[Datoteka:akc tang norm.JPG|desno|mini|440px|Rastav promjene brzine na tangencijalnu i normalnu komponentu]]
Formule za tangencijalno i normalno ubrzanje mogu se dokazati deriviranjem brzine ako se ona prikaže kao umnožak iznosa i jediničnog vektora smjera
 
Line 76 ⟶ 75:
 
Lijevi pribrojnik <math>\scriptstyle \vec a_t = a_t \vec u_t = {dv \over dt} \vec u_t </math> je vektorska tangencijalna komponenta ubrzanja <math>\scriptstyle \vec a_t</math>, opisana kao umnožak skalarne tangencijalne komponente ubrzanja
 
 
[[Datoteka:akc tang norm.JPG|desno|mini|440px|Rastav promjene brzine na tangencijalnu i normalnu komponentu]]