شتاب

شتاب نرخ تغییر سرعت در طول زمان است. سرعت در واقع همان تندی چیزی در یک جهت معین است. شتاب زمانی مطرح می‌شود که سرعت تغییر کند. از آنجایی که سرعت هم شامل تندی و هم جهت است، شتاب نیز می‌تواند هم شامل تندی و هم جهت باشد.

افزایش تندی در واقع همان شتاب گرفتن است. گردش به چپ نیز شتاب گرفتن است. حتی کاهش تندی نیز از نظر فنی شتاب گرفتن است! اما این چطور ممکن است؟ چون هنوز تغییری در سرعت اتفاق می‌افتد – اما در این مورد، شتاب منفی است. برخی از افراد ممکن است به آن واشتاب بگویند. اما واشتاب تنها به کاهش در تندی اشاره دارد. شتاب منفی می‌تواند کاهش در تندی باشد، اما همچنین می‌تواند تغییری در جهت باشد – حرکت به سمت عقب به جای حرکت به سمت جلو.

به خاطر داشته باشید که شتاب و سرعت چیز یکسانی نیستند. یک چیزی می‌تواند سرعت بسیار بالایی داشته باشد – مانند جت در حال پرواز در هوا – و فقط کمی تندی‌اش را افزایش یا کاهش دهد. به عبارت دیگر، هواپیما دارای سرعت بالا و شتاب پایین است. و یک ماشین را می‌توان در یک تابلوی ایست متوقف کرد و سپس با تندی بالایی در خیابان به راه انداخت. در این مورد سرعت پایین است – ماشین متوقف شده است، بنابراین سرعتش صفر است – اما شتابش بالاست چون تندی‌اش تغییر کرده است.

هنگامی که دانشمندان نیرو را محاسبه می‌کنند، اغلب از شتاب استفاده می‌شود. این همان F در معادله‌ی F = ma است (نیرو برابر است با جرم ضربدر شتاب). فرض کنید لیوانی از دستتان می‌افتد و به زمین می‌خورد. نیرویی که با آن برخورد می‌کند برابر است با جرم لیوان ضربدر شتاب هنگام سقوط. همچنین به همین دلیل است که تصادف ماشینی با سرعت 8 کیلومتر در ساعت (5 مایل در ساعت) نیروی بسیار کمتری نسبت به تصادفی با سرعت 80 کیلومتر در ساعت (50 مایل در ساعت) خواهد داشت. شتاب منفی هنگام تصادف ماشین تا توقف کامل، بسیار کمتر در سرعت پایین‌تر خواهد بود.

منبع: sciencenewsforstudents