Nopeusmuutoksia

Nopeusmuutoksia tarkoitetaan kappaleen nopeuden tilan muutoksia ajan kuluessa. Fysikaalisesti nopeusmuutos vastaa nopeusvektorin muutosta, jolloin kappale voi nopeutua, hidastua tai muuttaa suuntaa. Keskimääräinen kiihtyvyys a määritellään kaavalla a = Δv/Δt, jossa Δv on nopeuden vektorin muutos ja Δt ajanjakso, jonka aikana muutos tapahtuu. Instantaan kiihtyvyys on dv/dt. Koska nopeus on vektori, kiihtyvyyskin on vektori; sen suunta kertoo muutoksen suunnan ja sen suuruus kertoo muutoksen nopeuden suuruuden.

Kiihtyvyys voi olla positiivinen, negatiivinen tai nolla riippuen siitä, mihin suuntaan nopeus muuttuu. Mikäli nopeus ja kiihtyvyys ovat samalla suunnalla, kappale nopeutuu; vastakkaissuuntaiset suunnat tarkoittavat hidastumista. Newtonin toisen lain yhteydessä kiihtyvyys liittyy voimaan F = ma, ja tilamuutokset momentumissa noudattavat Δp = FΔt, eli voiman vaikutus aiheuttaa kiihtyvyyden kautta tapahtuvan muutoksen.

Esimerkkejä nopeusmuutoksista ovat auton kiihtyminen nollasta tiettyyn nopeuteen, pysäyttäminen ja kappaleen vapaa putoaminen, jossa kiihtyvyys johtuu gravitaatiosta.

Mittaaminen ja sovellukset: nopeus- ja kiihtyvyysmuutosten analysointi tapahtuu käyttämällä kiihtyysantureita, nopeusmittareita sekä liiketiedon analyysia eri aloilla kuten liikenne-, urheilu- ja suunnitteluhankkeissa.