Kiihtyvyys

Kiihtyvyys, a, [m/s^2], kuvaa nopeuden v, [m/s], muutosta ajan t, [s] suhteen. Kiihtyvyys voi olla positiivista (nopeus kasvaa) tai negatiivista (nopeus vähenee; hidastuvuus). Autoista puhuttaessa puhutaan aina tavallisesti kiihtyvyydestä nopeudesta 0 km/h johonkin tiettyyn nopeuteen, esimerkiksi 100 km/h (27,8 m/s). Tällöin puhutaan lineaarikiihtyvyydestä.

a = Δv/Δt

Kiihtyvyys ympyräliikkeessä

Kiihtyvyyttä esiintyy kuitenkin myös ympyräliikkeessä. Kulmanopeus ω, [rad/s] ilmoittaa kulman muutoksen aikayksikköä kohden radiaaneina. Tästä johdetaan kulmakiihtyvyys α, [rad/s^2], joka puolestaan ilmoittaa kulmanopeuden muutostahdin, eli kuinka monta rad/s nopeus muuttuu yhden sekunnin aikana. Kulmakiihtyvyydellä kuvataan siis pyörimisliikkeen kiihtyvyyttä.

α = Δω/Δt

Ympyräliikkeessä esiintyy myös tangentiaalikiihtyvyyttä at, [m/s^2] jos pyörimisliike on kiihtyvää tai hidastuvaa. Tällöin ympyrän kehällä olevan pisteen kiihtyvyysvektori on nopeusvektorin, eli tangentin, suuntainen (kiihtyvä liike). Mikäli kiihtyvyysvektori on vastakkaiseen suuntaan kuin nopeusvektori, on kyseessä hidastuva liike.

at = αr

Kolmas ympyräliikkeessä esiintyvä kiihtyvyys on keskeiskiihtyvyys ar, [ms^2]. Koska pyörimisliikkeessä säteen r etäisyydellä ympyrän ulkokehällä pyörivän pisteen suunta muuttuu jatkuvasti, on sillä myös kiihtyvyyttä. Tässä tapauksessa kiihtyvyys on kohti ympyrän keskipistettä.

ar = ω^2r