Kiihtyvyydessä

Kiihtyvyys on fysikaalinen suure, joka kuvaa nopeuden muutosta ajassa. Se on vektorisuurus, jolla on sekä suunta että suuruus. Kiihtyvyys voidaan määritellä a = dv/dt, ja keskimääräinen kiihtyvyys ajanjaksolla Δt on Δv/Δt. SI-yksikkö on metrejä sekuntissa toiseen (m/s^2).

Jos kiihtyvyys on vakio, nopeus kehittyy lineaarisesti: v = v0 + a t. Sijainti seuraa s = s0 + v0 t + (1/2) a t^2. Nopeuden neliö voidaan esittää v^2 = v0^2 + 2 a (s - s0).

Kiihtyvyys on vektori, ja se riippuu sekä nopeuden että liikkeen suunnan muutoksesta. Tangentiaalinen kiihtyvyys a_t kuvaa nopeuden muutosta tangentin suuntaan. Keskuskiihtyvyys (centripetaalinen) a_r vastaa kulkusuunnan muutosta radalla, ja sen suunta on kohti radan keskipistettä. Näiden kokonaiskiihtyvyys on a = sqrt(a_t^2 + a_r^2).

Newtonin toisessa laissa kiihtyvyys liittyy kokonaisvoimaan: F_net = m a. Massan ja voiman vaikutus määrää rakennetun kiihtyvyyden suunnan ja suuruuden. Esimerkiksi Maan pinnalla gravitaatiokiihtyvyys g on noin 9,81 m/s^2; vapaassa putoamisessa kappale saa tämän kiihtyvyyden kohti Maan keskustaa.

Mittaaminen ja sovellukset: kiihtyvyyttä mitataan kiihdytyssensorien avulla. Kiihtyvyysilmiöitä esiintyy kaikissa liikkuvissa järjestelmissä, kuten ajoneuvojen kiihtyvyydessä, radalla tapahtuvassa liikkeessä ja ihmisen arjessa.