物理基礎:加速度

<ポイント>
・単位時間あたりの「速度変化の割合」を加速度という
・加速度は速度変化から求めるものなので、ベクトル量である
・加速度は「v – t グラフ」の接線の傾きの大きさとなっている
(1)加速度
単位時間あたりの「速度変化の割合」を加速度といいます。
(物理基礎範囲において)ふつう、1秒あたりの速度変化を考えます。

加速度の求め方は、
〔加速度 a 〕=〔速度の変化〕/〔時刻の変化〕となります。
もう少し詳しくみると、
〔加速度 a 〕=〔変化後の速度 v2-変化前の速度 v1〕/〔〔変化後の時刻 t2-変化前の時刻 t1〕〕となります。

加速度 a が正であるとき、その運動は加速していることになり、
加速度 a が負であるとき、その運動は減速していることになります。

たとえば、一定の割合で加速・減速を行うとき、
車が発進してから30秒で15m/sとなり、そこからブレーキをかけて15秒後に停止したとします。
〔加速時の加速度〕=(15-0) / 30=0.5m/s2
〔減速時の加速度〕=(0-15) / 15=-1.0m/s2
となり、「加速していると正の値」を、「減速していると負の値」をとります。

(2)「v – t グラフ」と加速度の関係
「v – t グラフ」における、そのグラフの接線の傾きは(その瞬間の)加速度の大きさを表します。
等速直線運動の場合、「v – t グラフ」は t 軸に平行となるため、加速度が 0 です。
等加速度直線運動の場合、直線で表されるので、その直線の傾きそのものが加速度を表しています。
加速度は接線の傾き

<補足>
〔速度の変化〕や〔時刻の変化〕を表すとき、「Δ(デルタ)」が使われることがあります。
「Δ(デルタ)」は変化量を表す記号なので、Δv であれば速度の変化を、Δt であれば時刻の変化を表しています。
<まとめ>
・単位時間あたりの「速度変化の割合」を加速度という
・加速度は速度変化から求めるものなので、ベクトル量である
・加速度は「v – t グラフ」の接線の傾きの大きさとなっている

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

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