Trong vật lý ta thường bắt gặp rất nhiều ký hiệu a, vậy a có ý nghĩa là gì mà được sử dụng nhiều đến như vậy?. Bài viết dưới đây sẽ giải đáp chi tiết các thắc mắc về a  là gì trong vật lý.

Gia tốc “a” là gì trong vật lý?

Chúng ta chắc chắn đã không còn lạ lẫm gì đối với khái niệm về “a” nữa. Xuyên suốt trong quá trình học tập, đã học qua nhiều chương của môn học vật lý chắc hẳn bạn cũng biết khái niệm về gia tốc. Gia tốc chính là một yếu tố vô cùng quan trọng, là đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi của vận tốc theo thời gian.

Gia tốc
Gia tốc

Gia tốc là một trong những đại lượng cơ bản dùng để mô tả các chuyển động.Tương tự vận tốc, gia tốc có hướng chính vì vậy nó cũng được gọi là đại lượng vectơ, tức là chúng có cả hướng và độ lớn. Hướng “a” của một vật được xác định nhờ hướng của lực tác dụng lên vật đó. Khi vật thể di chuyển chậm dần thì gia tốc mang giá trị âm. Độ lớn gia tốc là tổng lượng gia tốc.

Ký hiệu của gia tốc là “a”. Theo hệ đơn vị đo quốc tế SI thì đơn vị của gia tốc là m/s^2. Gia tốc dùng để đo sự thay đổi về tốc độ của vận tốc. Dựa vào gia tốc, chúng ta có thể đánh giá được đối tượng đó thay đổi vận tốc nhanh hay chậm.

Công thức tính gia tốc

Công thức tổng quát để tính gia tốc của một vật đang chuyển động thẳng không đổi chiều sẽ được tính như sau:

Công thức tính gia tốc
Công thức tính gia tốc

a = (v2-v1)/t2-t1)=Δv / Δt

Trong đó:

  • v1: vận tốc tức thời tại thời điểm t1
  • v2: vận tốc tức thời tại thời điểm t2
  • t1, t2: chỉ thời gian
  • Δv = v2 – v1: hiệu v2-v1 là sự biến thiên vận tốc của một vật thể
  • Δt = t2 – t1: thời gian mà vật thể thay đổi vận tốc từ v1 sang v2
  • m/s2: Đơn vị gia tốc

Cách tính gia tốc góc: M=Iε

Nếu chuyển động quay của vật theo trục quay cố định thì khi áp dụng định luật Newton cho chuyển động này, có thể viết mối liên hệ giữa gia tốc góc là: ε với mômen lực  M và mômen quán tính đối với trục quay của vật I.

Phân loại gia tốc cơ bản

Một số loại gia tốc mà chúng ta thường gặp trong các chương trình học vật lý THPT đó là:

  • Gia tốc tức thời
  • Gia tốc trung bình
  • Gia tốc pháp tuyến
  • Gia tốc tiếp tuyến
  • Gia tốc toàn phần
  • Gia tốc trọng trường

Gia tốc tức thời

Đại diện cho sự thay đổi vận tốc của vật thể ở một khoảng thời gian rất nhỏ. Gia tốc này được tính thông qua công thức như sau:

 Trong đó:

  • v: chỉ vận tốc có đơn vị đo là m/s
  • t: chỉ thời gian với đơn vị đo là s

Gia tốc trung bình

Tỉ số giữa sự thay đổi vận tốc và khoảng thời gian xác định chính là gia tốc trung bình. Có thể hiểu đơn giản rằng, gia tốc trung bình của một vật thể chính là sự thay đổi của vận tốc chia thời gian. Được biểu diễn qua phương trình sau:

Trong đó:

  • atb: là gia tốc trung bình
  • ∆v: sự thay đổi của vận tốc
  • ∆t: thời gian để v0 thành v

Gia tốc pháp tuyến

Là đại lượng đăc trưng cho sự biến đổi của vận tốc. Cụ thể , gia tốc pháp tuyến sẽ có phương nằm vuông một góc 90 độ với tiếp tuyến của quỹ đạo vật thể, còn chiều sẽ hướng về lõm quỹ đạo.Thể hiện gia tốc pháp tuyến qua phương trình:

Trong đó:

  • an: Ký hiệu gia tốc pháp tuyến
  • v: vận tốc tức thời, đơn vị m/s
  • R: độ dài bán kính, đơn vị đo là m

Gia tốc tiếp tuyến

Để mô tả sự biến thiên về độ lớn của vector vận tốc. Gia tốc tiếp tuyến có phương trùng với phương của tiếp tuyến và khi chuyển động nhanh dần sẽ cùng chiều với vật thể, ngược lại khi chuyển động chậm dần sẽ ngược chiều với vật thể.

Áp dụng công thức tính gia tốc tiếp tuyến:

Trong đó:

at: gia tốc tiếp tuyến

v: vận tốc tại thời điểm t

t: thời gian vật chuyển động

Gia tốc toàn phần

Tổng gia tốc của gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến dựa theo đại lượng vector. Chúng có công thức như sau:

Trong đó:

  • atp: chỉ gia tốc toàn phần
  • an: để chỉ gia tốc pháp tuyến
  • at: để chỉ gia tốc tiếp tuyến

Gia tốc trọng trường

Là đại lượng gia tốc tạo bởi lực hấp dẫn khi tác động lên vật. Khi bỏ qua lực cản trong không khí, thì mọi vật thể đều phải chịu một gia tốc trọng trường giống nhau đối với tâm khối lượng dựa theo nguyên lý tương đương.

Gia tốc trọng trường của Trái đất là lực hút
Gia tốc trọng trường của Trái đất là lực hút

Gia tốc này thường là do lực hút của Trái Đất tạo ra nên thường dao động trong khoảng 9.78 đến 9.83. Tuy nhiên, đều được làm tròn lên 10 m/s^2.

Tính gia tốc trọng trường bằng cách áp dụng công thức sau:

  •  Ở độ cao h so với mặt đất: g= GM/ (R+h)^2
  • Vật ở mặt đất: h << R => g0= GM/R^2

Trong bài viết này đã cung cấp cho bạn đọc biết được a là gì trong vật lý, nó có ý nghĩa như thế nào và có bao nhiêu loại. Hy vọng những chia sẻ về a là gì trong vật lý sẽ hữu ích đối với các bạn.

Leave a Reply

Your email address will not be published.