Meter per seconde in het kwadraat

De meter per seconde in het kwadraat (gesymboliseerd m/s 2 of m/sec 2 ) is de Standaard Internationale ( SI ) eenheid van versnellingsvector magnitude. Deze grootheid kan in twee betekenissen worden gedefinieerd: gemiddeld of momentaan.

Voor een voorwerp dat zich in een rechte lijn verplaatst, wordt de gemiddelde versnellingsgrootheid verkregen door de momentane lineaire snelheid van het voorwerp (in meter per seconde) op twee verschillende punten t 1 en t 2 in de tijd te evalueren, en vervolgens de afstand te delen door de tijdspanne t 2 - t 1 (in seconden). Stel dat de momentane snelheid op tijdstip t 1 gelijk is aan s 1 , en de momentane snelheid op tijdstip t 2 gelijk is aan s 2 . Dan wordt de gemiddelde versnellingsgrootheid a avg (in meters per seconde in het kwadraat) gedurende het tijdsinterval [ t 1 , t 2 ] gegeven door:

a avg = ( s 2 - s 1 ) / ( t 2 - t 1 )

Instantane versnellingsgrootheid is moeilijker te intuïtiveren, omdat het gaat om een uitdrukking van beweging over een "oneindig kort" tijdsinterval. Laat p een specifiek punt in de tijd voorstellen. Stel dat een voorwerp rond dat tijdstip in beweging is. De gemiddelde grootte van de versnelling kan worden bepaald over steeds kortere tijdsintervallen met p als middelpunt, bijvoorbeeld:

[ p -4, p +4]
[ p -3, p +3]
[ p -2, p +2]
[ p -1, p +1]
[ p -0.5, p +0,5]
[ p -0,25, p +0,25]
.
.
[ p - x , p + x ]
.
.
.

waar de opgetelde en afgetrokken getallen seconden voorstellen. De momentane versnellingsgrootheid, a inst , is de limiet van de gemiddelde versnellingsgrootheid naarmate x dichter bij nul komt. Dit is een theoretische waarde, omdat zij alleen kan worden verkregen door gevolgtrekking uit momentane snelheidswaarden die zijn bepaald aan het begin- en eindpunt van steeds kortere tijdspannen.

Versnelling is in zijn meest volledige betekenis een vectorgrootheid, die zowel richting als magnitude heeft. Voor een voorwerp dat zich in een rechte lijn voortbeweegt en waarvan de lineaire snelheid verandert, wijst de versnellingsvector in dezelfde richting als de bewegingsrichting van het voorwerp. Maar versnelling kan het resultaat zijn van een verandering in de richting van een bewegend voorwerp, zelfs als de momentane snelheid constant blijft. Het klassieke voorbeeld wordt gegeven door een voorwerp in cirkelvormige beweging, zoals een ronddraaiend gewicht dat aan de rand van een wiel is bevestigd. Als de rotatiesnelheid van het wiel constant is, wijst de versnellingsvector van het gewicht recht naar binnen in de richting van het middelpunt van het wiel.

Zie ook meter , seconde , meter per seconde , en Standaard Internationaal ( SI ) Stelsel van Eenheden.