شتاب Acceleration

وقتی پدال گاز خودرو را فشار می‌دهید، سرعت زیاد می‌شود؛ وقتی ترمز می‌گیرید، کم می‌شود؛ وقتی فرمان می‌چرخانید، جهت تغییر می‌کند. در هر سه حالت خودرو شتاب دارد. پس شتاب فقط «تندتر شدن» نیست و هر تغییر در سرعت را شامل می‌شود.

شتاب چگونه تعریف می‌شود؟

اگر سرعت جسمی در ۵ ثانیه از ۰ به ۲۰ متر بر ثانیه برسد، شتاب متوسط آن ۴ متر بر مجذور ثانیه است. شتاب منفی یعنی سرعت در حال کم شدن است (کندشونده). وقتی جسم روی دایره با تندی ثابت می‌چرخد، شتابش به سمت مرکز است (شتاب مرکزگرا) چون جهت سرعت تغییر می‌کند.

شتاب چه ارتباطی با نیرو دارد؟

بنا بر قانون دوم نیوتن، شتاب با برآیند نیرو متناسب و با جرم وارون متناسب است: a = F/m. یعنی با نیروی یکسان، جسم سبک‌تر شتاب بیشتری می‌گیرد. این قانون یکی از قوانین حرکت نیوتن است.

شتاب گرانش چقدر است؟

نزدیک سطح زمین هر جسم در سقوط آزاد با شتاب حدود ۹٫۸ متر بر مجذور ثانیه به سمت زمین می‌افتد (بی‌توجه به مقاومت هوا)، چه سبک باشد چه سنگین. گالیله این را از آزمایش‌هایش دریافت و در مأموریت آپولو ۱۵ آزمایش پر و چکش روی ماه، که هر دو با هم می‌افتند، آن را نشان داد. شتاب گرانش روی ماه حدود یک ششم زمین است. دربارهٔ آن در گرانش بخوانید.

شتاب بر حسب «جی» (g، برابر شتاب گرانش زمین) در پرواز و فضانوردی هم مطرح است: موشک هنگام پرتاب چند برابر g را بر فضانورد وارد می‌کند.

پرسش‌های رایج

### شتاب چیست؟
شتاب آهنگ تغییر سرعت نسبت به زمان است. با یکای متر بر مجذور ثانیه سنجیده می‌شود.

### شتاب جاذبهٔ زمین چقدر است؟
شتاب جاذبهٔ زمین نزدیک سطح حدود ۹٫۸ متر بر مجذور ثانیه است. این عدد با مکان کمی تغییر می‌کند.

### آیا با سرعت ثابت هم شتاب داریم؟
اگر سرعت (شامل جهت) ثابت باشد، شتاب صفر است. اما اگر جهت عوض شود، مثل حرکت روی دایره، با تندی ثابت هم شتاب داریم.

### چرا در آسانسور هنگام شروع حرکت وزن کم و زیاد حس می‌شود؟
هنگام شتاب گرفتن به بالا کف آسانسور نیروی بیشتری وارد می‌کند و سنگین حس می‌کنیم، و هنگام شتاب گرفتن به پایین نیرو کمتر می‌شود و سبک حس می‌کنیم.