L'accélération en dynamique et en cinématique est une grandeur physique qui détermine le changement de vitesse d'un objet au cours du temps. Dans le système international d'unités, nous devons exprimer la valeur de cette grandeur en mètres par seconde au carré (m/s2).
Dans le langage courant, on parle d'accélération pour désigner l'augmentation de la vitesse d'un corps. Cependant, cette grandeur peut être négative. Si l'accélération est négative la vitesse se reduise en fonction du temps.
Dans les calculs cinématiques, il est important d'établir un système de référence. La vitesse d'une personne marchant à l'intérieur d'un train n'est pas la même pour un observateur situé à l'intérieur du train que pour un observateur situé sur le quai. Le système de référence est la position de l'observateur.
L'accélération, comme la vitesse, est une grandeur vectorielle. Cela signifie qu'il exprime la grandeur et la direction.
Formule de l'accélération
La formule de l'accélération moyenne en physique c'est l'increment de la vitesse parti par l'intervalle du temps:
Oú:
amoy est le vecteur accélération moyenne.
v es le vecteur vitesse.
v(t1) est la vitesse initiale du corp dans l'intant (t1)
v(t2) est la vitesse finale dans l'intant (t2)
t1 est le temps initiale
t2 es le temps finale.
Quelle est la différence entre vitesse et accélération ?
La vitesse est la grandeur physique qui nous indique l'espace parcouru par un objet par rapport du temps temps. Par exemple, si une voiture roule à 30 m/s, la distance parcourue sera de 30 mètres par seconde.
Par contre, l'accélération indique la variation de la vitesse pour chaque fraction de temps. Dans le même exemple, si à un certain moment, la voiture a une accélération de 5m/s2, une seconde plus tard, sa vitesse sera de 35m/s.
Au contraire, si l'accélération de la voiture est inexistante, la voiture se bouge à vitesse constante.
Qu'est-ce que l'accélération normale ou centripète ?
L'accélération centripète affecte la direction de la vitesse d'un objet.
Le vecteur d'accélération d'un corps peut avoir une direction différente de la vitesse à laquelle il se déplace. Ce vecteur peut être divisé en deux composantes :
Accélération tangentielle au mouvement de l'objet : elle fait varier la valeur absolue de la vitesse du corps.
Accélération normale (perpendiculaire) au mouvement du corps : c'est la composante du vecteur qui change la direction de la vitesse. Ce composant est responsable des mouvements curvilignes.
L'accélération de la pesanteur d'un corp en chute libre
L'accélération de la pesanteur est l'effet que la force de gravité a sur les objets en mouvement. La direction est toujours de l'objet d'étude au centre de la Terre. A la surface de la Terre, sa valeur est d'environ 9,81 m/s2 .
Par exemple, si nous lançons un objet vers le haut, lorsque l'on néglige le frottement de l'air, avec le temps, il montera plus lentement, s'arrêtera et commencera à descendre de plus en plus vite. Cette variation de vitesse est due à l'accélération de la pesanteur.
Cette action est considérée comme un mouvement rectiligne uniformément accéléré car l'objet ne change pas de direction (seulement la direction) et l'accélération est constante.
Un exemple est les satellites qui orbitent autour de notre planète. Les satellites subissent une accélération centripète (pesanteur) qui les fait varier la direction de leur vitesse et ainsi tourner autour de la planète.
Quelle est la relation entre l'accélération et la force ?
Un objet subit une accélération si une force agit sur lui.
Par déterminer l'accélération d'un corps de masse m qui experimente une force F, on applique la formule de la deuxième loi de Newton:
F=m·a
Où:
F est la force (newtons)
m est la masse d'un objet (kilogrammes)
a est l'accélération de l'objet (mètres par mètre carré)
