Đơn vị gia tốc là một khái niệm quen thuộc và ứng dụng nhiều trong cuộc sống hàng ngày. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn nắm rõ hơn về khái niệm, phân loại đồng thời biết cách quy đổi gia tốc ra những đơn vị khác.
I. Khái niệm đơn vị gia tốc là gì?
1. Khái niệm
Định nghĩa: gia tốc là một đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi của vận tốc theo thời gian. Đây cũng là một đại lượng véc tơ ( có hướng ) tương tự như vận tốc, người ta thường xác định hướng của gia tốc bởi hướng của lực tác dụng lên vật. Dựa vào giá trị với hướng của gia tốc, bạn có thể xác định được tốc độ nhanh hoặc chậm hay không đổi.
Để nắm được khái niệm gia tốc, áp dụng khi bạn chạy xe trên đường. Trên thực tế, trong khoảng thời gian nhất định thì bạn không thể nào chạy với cùng một tốc độ. Thường thì tùy lúc mà vận tốc sẽ nhanh hay chậm hơn so với ban đầu. Sự chênh lệch giữa vận tốc trên một khoảng thời gian được hiểu là gia tốc.
2. Đơn vị gia tốc
Theo đơn vị quốc tế SI, đơn vị gia tốc là m/s2.
3. Phân biệt vận tốc và gia tốc
Nếu như Vận tốc biểu thị quãng đường di chuyển của một vật trong đơn vị thời gian, có đơn vị là m/s. Thì Gia tốc được hiểu là đại lượng đặc trưng đối với sự thay đổi của vận tốc theo thời gian, đơn vị của gia tốc là m/s2.
Dưới đây là yếu tố phân biệt vận tốc và gia tốc:
- Để sinh ra gia tốc, bạn hãy tác dụng 1 lực thuần lên vật còn vận tốc thì không cần
- Mọi vật thay đổi vận tốc trong một khoảng thời gian sẽ đều sinh ra gia tốc; trong khi đó thì vật có vận tốc sẽ không nhất thiết sinh ra gia tốc (vật chuyển động đều)
- Để sinh ra gia tốc, bạn cần phải thay đổi độ lớn hay hướng của vận tốc
>>> Xem thêm: Đơn vị ah là gì? Cách đọc các đơn vị trên bình ắc quy
II. Công thức tính gia tốc
1. Công thức chung
vector a = (v – v0)/(t – t0) = Δ vector v/ Δt
Trong đó:
- a: gia tốc (m/s2)
- v0: vận tốc tức thời tại thời điểm t0 (m/s)
- v: vận tốc tức thời tại thời điểm t (m/s)
- t, t0: thời điểm khi vật có vận tốc v, v0 (s)
- Δt : Khoảng thời gian vật thay đổi vận tốc từ v0 sang v (s)
- Δv : Sự biến thiên của vận tốc tức thời trong khoảng Δt (m/s)
2. Gia tốc tức thời
Gia tốc thức thời của 1 vật tại 1 thời điểm cho biết sự thay đổi vận tốc của vật trong một khoảng thời gian rất ngắn. Dưới đây là công thức tính gia tốc như sau:
vector a = d vector v/dt
Trong đó:
- a: gia tốc tức thời (m/s2)
- v: vận tốc (m/s)
- t: thời gian (s)
3. Gia tốc trung bình
Gia tốc trung bình của 1 vật được hiểu là sự chênh lệch vận tốc của một vật trong 1 khoảng thời gian xác định, còn được hiểu là đạo hàm của vận tốc theo thời gian, hay là đạo hàm bậc hai của vị trí chất điểm theo thời gian. Gia tốc trung bình sẽ được tính bằng cách lấy vận tốc sau trừ vận tốc đầu rồi chia cho khoảng thời gian giữa 2 thời điểm đó. Dưới đây là công thức tính bao gồm:
vector atb = (v2 – v1)/(t2 – t1) = Δ vector v/ Δt
Trong đó:
- atb: gia tốc trung bình (m/s2)
- v1: Vận tốc của vật thể tại thời điểm t1 (m/s)
- v2: Vận tốc của vật thể tại thời điểm t2 (m/s)
- Δv: Sự thay đổi của vận tốc (m/s)
- Δt: thời gian để vật thay đổi vận tốc từ v1 sang v2 (s)
4. Gia tốc pháp tuyến
Gia tốc pháp tuyến được xem là một đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi về phương của vận tốc. Gia tốc pháp tuyến có phương vuông góc với tiếp tuyến quỹ đạo và có chiều hướng về vùng lõm của quỹ đạo:
an = v2/R
Trong đó:
- an: gia tốc pháp tuyến (m/s2)
- v: vận tốc tức thời (m/s)
- R: độ dài bán kính cong (m)\
>>> Tham khảo thêm: Đơn vị Byte là gì? Bảng quy ước về đơn vị byte
5. Gia tốc tiếp tuyến
Gia tốc tiếp tuyến cho biết sự thay đổi độ lớn của vector vận tốc. Gia tốc tiếp tuyến
có phương trùng với phương của tiếp tuyến quỹ đạo và cùng chiều với vật khi vật chuyển động nhanh dần, đồng thời ngược chiều với vật khi vật chuyển động chậm dần. Gia tốc tiếp tuyến có công thức tính như sau:
at = dv/dt
Trong đó:
- at: gia tốc tiếp tuyến (m/s2)
- v: vận tốc tức thời (m/s)
- t: thời gian (s)
6. Gia tốc toàn phần
Gia tốc toàn phần biểu diễn về sự thay đổi độ lớn lẫn chiều chuyển động của vector vận tốc. Gia tốc toàn phần bằng tổng gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến:
vector atp = vector at + vector an
Trong đó:
- atp: gia tốc toàn phần
- at: gia tốc tiếp tuyến
- an: gia tốc pháp tuyến
Bài viết trên đây cho biết về đơn vị gia tốc như thế nào, công thức tính gia tốc từ đó biết cách vận dụng vào các bài tập vật lý. Chúc các bạn học tập tốt!
