Accélération
En physique, l'accélération, c'est aller de plus en plus vite, ou de moins en moins vite ou changer de direction. C'est la variation de la vitesse en fonction du temps.
On peut parler appelée plus précisément de « vecteur accélération » parce que l'accélération a une direction et que deux accélérations peuvent s'ajouter comme des vecteurs.
Unités
Dans le système international d'unités, l'unité d'accélération est le mètre par seconde par seconde, qui s'écrit m.s−2. Cela fait aussi une accélération de 3,6 kilomètres par heure par seconde.
De plus, en physique, on a montré qu'il n'y a pas de différence fondamentale entre une accélération et l'action de la pesanteur sur terre (ou près d'un autre astre), bien que la pesanteur s'exerce alors qu'on ne bouge pas ou qu'on ne change pas de vitesse par rapport à la terre. On a trouvé qu'une accélération en mètre par seconde par seconde et une force par kilogramme sont la même grandeur physique.
On a construit l'unité de force du système international d'unités : le newton avec cette connaissance. Celui-ci est définit en disant qu'un newton par kilogramme (N/kg) est égal à un mètre par seconde par seconde (m·s−2).
Accélération de la pesanteur
Sur terre, un objet en chute libre a sa vitesse qui augmente d'une a une accélération de 9,81 m/s−2 ce qui fait 35,3 kilomètres par heure par seconde. C'est l'accélération de la pesanteur, on note ce nombre g, cela fait une deuxième unité d'accélération.
Pour des très fortes accélérations comme dans un avion de chasse, on donne l'accélération par rapport à g. Par exemple une accélération de 2 g vaut 2 x 9,81 = 19,62 m/s−2, ce qui fait environ 100 fois plus que l'accélération d'un train.
Exemple
Un objet dont la vitesse est constante a donc une accélération nulle, c'est-à-dire égale à zéro. Lorsqu'un objet ralentit, c'est la décélération, son accélération est négative : elle est dans le sens contraire à son déplacement.
Le changement de vitesse d'un objet ne peut pas être instantané ; un objet ne peut pas passer de 0 mètre par seconde à 10 mètres par seconde d'un coup ; il faut un temps pour cela, même s'il peut être très court ; c'est pour cela que l'accélération est une différence (un changement) de vitesse par unité de temps. Si un objet passe de 10 à 15 m/s en 1 seconde, c'est que l'accélération a été de 5 m. s−2.
Calcul
Un train accélère de façon constante et passe d'une vitesse de zéro à 30 m/s (ce qui fait 108 km/h) en 2 minutes 30 secondes. Quelle est son accélération ?
Réponse :
- il faut convertir le temps en secondes ; 2 minutes 30 font 2 x 60 + 30 = 150 secondes
- on divise l'augmentation de vitesse par le temps : 30/150 = 0,2
L'accélération de ce train est donc de 0,2 m/s−2
Pour pratiquer
L'accélération sur www.labosim.net
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