Versnelling.png van de raaklijn aan de snelheid]]

De versnelling is een begrip uit de natuurkunde waarmee de verandering van de snelheid van een object wordt aangegegeven. Er kan alleen maar een versnelling van een object optreden als er ook een kracht op het object werkt die de beweging van het object beïnvloedt.

In dat geval geldt de Tweede wet van Newton:

$\backslash vec\{F\}=\; m\; \backslash cdot\; \backslash vec\{a\}$.

In deze formule zijn zowel de kracht F als de versnelling a vectorgrootheden, dus zowel met grootte als richting. Een massa die op een cirkel beweegt, zal bij een constante snelheid toch een versnelling ondergaan. Dit doordat vectoriëel gezien de snelheid verandert, nl. van richting.

De versnelling van een object heeft dus dezelfde richting als de kracht die op het object werkt en de oorzaak is van de versnelling. m is de massa van het object in kilogram. F wordt uitgedrukt in Newton en a in m/s² (meter per seconde kwadraat).

De versnelling van de massa is, bij dezelfde kracht, kleiner als de massa groter is. Een sterke persoon zal een lichte auto daarom makkelijker kunnen aanduwen dan een zware vrachtauto.

Voorbeelden van krachten die een versnelling kunnen veroorzaken zijn:

• Veerkracht (bijvoorbeeld een veer drukt tegen het object)
• Trekkracht (een paard trekt aan een wagen, of een motor brengt de wielen van een auto in beweging).
• Wrijvingskracht. Deze kracht wijst altijd tegen de richting van de beweging in, waardoor er een vertraging optreedt, een negatieve versnelling.
• Zwaartekracht. Dit is een bijzonder geval, want de zwaartekracht oefent op elke massa een andere kracht uit, maar wel dezelfde versnelling, die gelijk is aan g, 9,81 m/s². De versnelling van de zwaartekracht varieert van punt tot punt op de aarde.

De versnelling gaat gepaard met een verandering van de snelheid, waarbij geldt dat de versnelling de afgeleide naar de tijd is van de snelheid:

a = dv/dt,

men kan ook stellen dat de versnelling de tweede afgeleide van de positie van het deeltje naar de tijd is:

a = d²r/dt²''

Relativiteitstheorie

Volgens de relativiteitstheorie van Einstein kan een door een voorwerp gevoelde constante versnelling niet worden onderscheiden van de versnelling vanwege een zwaartekracht.

Toepassing

Een deeltje dat naar beneden valt, ondergaat een versnelling van g ($\backslash approx$ 9,81). Wat is de snelheid en positie van het deeltje, met massa m, startpositie x₀ en startsnelheid v₀?

We weten dat a=dv/dt, daaruit halen we de snelheid: $\backslash !\; v(t)=v\_0+g\; t$. De v₀ in deze uitkomst is nodig, immers, er is niet gegeven aan welke snelheid het deeltje vertrekt.

De positie van het deeltje is dan: $\backslash !\; x(t)=x\_0+v\_0\; t+g\; t^2/2$.

De kracht die op het deeltje inwerkt bij de val is m g.

Merk op dat, bij een vrije val in werkelijkheid, de luchtweerstand ervoor zal zorgen dat de snelheid niet oneindig groot kan worden.

Natuurkunde

Ускорение | ত্বরণ | Ubrzanje | Acceleració | Zrychlení | Acceleration | Beschleunigung | Acceleration | Akcelo | Aceleración | Azelerazio | Kiihtyvyys | Accélération | Aceleración | תאוצה | Ubrzanje | Gyorsulás | Percepatan | Acelero | Hröðun | Accelerazione | 加速度 | 가속도 | Acceleratio | Akselerasjon | Akselerasjon | Przyspieszenie | Aceleração | Ускорение | Accilirazzioni | Acceleration | Zrýchlenie | Pospešek | Убрзање | Acceleration | ความเร่ง | İvme | Gia tốc | 加速度