가속운동

가속운동(加速運動, accelerated motion)은 어떤 물체의 속도 혹은 속력이 증가하는 운동을 의미한다. 가속도운동이라고도 한다. 이때 속도 혹은 속력이 일정하게 증가하는 운동을 등가속도운동 또는 등가속운동이라 한다.

개요

원운동

가속도운동은 물체의 속도가 시간에 따라 바뀌는 운동이다.

물체의 운동을 기술할 때 물체의 운동 속도를 기준으로 등속도 운동과 가속도 운동으로 나눌 수 있다.

이 중 등속도 운동은 물체의 운동 속도가 일정한 운동이다 즉, 운동 방향과 속도의 크기가 모두 일정한 운동이며, 가속도 운동은 물체의 운동 방향과 속도가 변하는 운동이라 말할 수 있다.

또한 가속도란 시간에 따른 속도의 변화를 나타내며 뉴턴의 제2 법칙인 가속도의 법칙에 의하여 가속도의 크기는 그 물체가 받는 힘의 크기에 비례한다. 따라서 가속도 운동은 물체에 작용하는 알짜 힘이 존재하는 상황의 운동이며 등속도 운동은 물체의 알짜 힘이 0인 운동으로 기술할 수 있다. 정지해 있던 물체가 운동하거나 그 반대의 상황, 또는 원운동 등이 가속도 운동에 속한다.

가속도

가속도

가속도 운동 타점의 기록계(속도 증가)

가속도의 표현

가속도의 원인 

가속도의 원인은 힘이고 그 힘에 의해 속도의 방향과 크기가 변하므로 가속도의 방향은 힘의 방향이다.

• 크기만 변하는 경우

• 방향만 변하는 경우

• 크기와 방향이 모두 변하는 경우

가속도운동의 방향 

• 속도가 증가하는 운동은 속도의 방향과 가속도의 방향이 같다. ex) 자유낙하
• 속도가 감소하고 있는 운동은 속도의 방향과 가속도의 방향이 반대이다. ex) 움직이던 자동차가 브레이크를 밟아 속도가 느려질 때
• 어떤 물체가 힘을 받아 되돌아가는 운동을 하고 있을 때 되돌아가는 방향이 가속도의 방향

이다. ex) 공을 수직으로 던졌을 때 중력을 받아 다시 떨어지는 즉, 되돌아가는 방향이 가속도의 방향이다.

• 원운동이 일어날 때 원의 중심을 향한 방향이 가속도의 방향이다.

평균 가속도와 순간 가속도

• 평균 가속도 : 중간의 속도 변화를 무시하고 걸린 시간 사이의 속도의 변화율을 가지고 구한다.

• 순간 가속도 : ∆t를 짧게 하면 ∆v도 작아지는데 이때의 가속도를 순간 가속도라고 한다.

• 속도-시간 (v-t) 그래프의 이해

• 평균 가속도

위 V-T그래프에서 두 점 A와B 을 연결한 직선의 기울기

• 순간 가속도

위 V-T 그래프에서 한 점 A에서 접선의 기울기

• 속도-시간 그래프의 분석

가속도는 벡터량으로 방향은 속도 변화량의 방향과 같다. 힘의 방향에 따라 가속도는 (+), (-)값을 갖는다.

0 ~ t₁구간 : +가속도 구간. 자동차가 엑셀레이터를 밟아 더욱 속도가 증가하고 있다.

t₁~ t₂ 구간 : 자동차가 마찰이 없는 구간을 등속 운동하고 있다.

t₂~ t₃ 구간 : -가속도 구간. 자동차가 브레이크를 밟아 속도가 줄어들고 있다.

t₃ ~ t₄ 구간 : 자동차가 유턴하여 처음 운동방향과 반대방향으로 가속운동한다.

등가속도 직선운동

• 등가속도 운동 : 물체가 직선상을 일정한 가속도로 운동하는 것을 말한다. 가속도가 일정하므로 속도는 일정한

비율로 증가하거나 감소한다.

• 등가속도 그래프의 분석

다음 그림과 같은 등가속도 운동을 하는 물체가 있다.

• t초후으 속도

• 물체가 움직인 변위

v-t 그래프에서 밑넓이는 변위를 의미한다. 따라서 그래프의 밑넓이는 위 그래프에서 사각형의 넓이 + 삼각형의 넓이와 같다.

• 속도와 변위의 관계

위 식 (A)와 (B)에서 t를 소거하면 다음의 식을 유도할 수 있다.

• 등가속도 직선운동의 그래프 이해

가속도가 0보다 큰 경우 (a>0) (기울기가 +인 구간) 예) 자유낙하 - 물체의 운동방향과 힘을 받는 방향이 같은 경우

가속도가 0보다 작은 경우 (a<0) 예) 연직위로 물체를 던진 경우 - 운동방향과 물체가 힘을 받는 방향이 반대인 경우

참고자료

• 〈가속도운동〉, 《사이언스올》
• 〈가속도 운동〉, 《두산백과》

같이 보기

• 가속도
• 가속
• 원운동

이 가속운동 문서는 에너지에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

산업 : 산업, 산업혁명, 기술, 제조, 기계, 전자제품, 정보통신, 반도체, 화학, 바이오, 건설, 유통, 서비스, 에너지 □■⊕, 전기, 소재, 원소, 환경, 직업, 화폐, 금융, 금융사, 부동산, 부동산 거래, 부동산 정책, 아파트, 건물, 토지 에너지 SMR • 가속운동 • 가시광선 • 가열 • 각속도 • 감마선 • 감속운동 • 강력 • 고압 • 고온 • 고전역학 • 관성력 • 관성모멘트 • 광선 • 광속 • 광전자 • 광전효과 • 광합성 • 기압 • 냉각 • 냉방 • 뉴턴 • 대류 • 대체에너지 • 동력 • 동력원 • 라디오파 • 마이크로파 • 마찰 • 마찰계수 • 마찰력 • 마찰에너지 • 만유인력 • 만유인력의 법칙 • 무중력 • 물리에너지 • 바이오에너지 • 발열 • 발열반응 • 발화 • 방사선 • 방열 • 베타선 • 복사 • 복사선 • 복사에너지 • 부력 • 불 • 블루에너지 • 빛 • 빛에너지 • 삼투압 • 생물에너지 • 석유에너지 • 석탄에너지 • 섭씨 • 소리에너지 • 소수력 • 속력 • 수력 • 수력에너지 • 수소에너지 • 수압 • 수열 • 수열에너지 • 수직항력 • 신생에너지 • 신에너지 • 신재생 • 신재생에너지 • 알짜힘(합력) • 알파선 • 압력 • 압축응력 • 약력 • 양극선 • 양자역학 • 에너지 • 에너지밀도 • 에너지보존법칙 • 에너지원 • 에너지 효율 • 엑스선 • 엔트로피 • 역반응 • 역파장 • 역학적 에너지(기계에너지) • 열 • 열대류 • 열량 • 열복사 • 열분해 • 열에너지 • 열역학 • 열전도 • 열전도도 • 열전도율 • 열절연 • 열팽창 • 열팽창계수 • 열효율 • 온도 • 온도차 • 왕복에너지 • 왕복운동 • 운동에너지 • 원운동 • 원자력 • 원자력에너지 • 위치에너지 • 음극선 • 응력 • 인공태양 • 인장응력 • 인화 • 입자선 • 자외선 • 자유낙하 • 작용 • 재가열 • 재생에너지 • 저온 • 저압 • 적외선 • 전기에너지 • 전도 • 전자기력 • 절대온도 • 정반응 • 정지에너지 • 조력 • 조력에너지 • 조류에너지 • 줄 • 줄의 법칙 • 중력 • 중력에너지 • 지열 • 지열에너지 • 직사광선 • 직선운동 • 진동 • 진동에너지 • 진자 • 진자운동 • 천연에너지 • 청정에너지 • 친환경에너지 • 칼로리 • 탄성 • 탄성에너지 • 태양 • 태양광 • 태양광에너지 • 태양에너지 • 태양열 • 태양열에너지 • 텐서 • 파동 • 파력 • 파력에너지 • 파워 • 파장 • 폐기물에너지 • 폭발 • 풍력 • 풍력에너지 • 풍압 • 항력(드래그포스) • 해양에너지 • 핵반응 • 핵분열 • 핵분열에너지 • 핵붕괴 • 핵에너지 • 핵융합 • 핵융합에너지 • 화력 • 화씨 • 화학 • 화학에너지 • 회전 • 회전수 • 회전에너지 • 회전운동 • 흡열 • 흡열반응 • 힘 발전 교류발전기 • 마이크로 수력발전 • 물레방아 • 박테리아 발전소 • 발전 • 발전기 • 발전소 • 발전효율 • 변전소 • 비상발전기 • 소수력발전 • 소수력발전소 • 소형모듈원전(SMR) • 수력발전 • 수력발전소 • 원자력발전 • 원자력발전소 • 조력발전 • 조력발전소 • 조류발전 • 조류발전소 • 지열난방 • 지열발전 • 지열발전소 • 직류발전기 • 태양광발전 • 태양광발전소 • 태양광패널 • 태양열발전 • 태양열발전소 • 파력발전 • 파력발전소 • 풍력발전 • 풍력발전소 • 풍차 • 해양 온도차 발전 • 핵융합발전 • 핵융합발전소 • 화력발전 • 화력발전소 • 회전축 연료 CNG • LNG • LPG • 가스 • 가스충전소 • 가연성 • 갈탄 • 개질수소 • 경유(디젤) • 경질유 • 고급휘발유 • 고압가스 • 고체연료 • 그레이수소 • 그린수소 • 기체연료 • 나무 • 난방연료 • 두바이유 • 등유 • 땔감 • 면세유 • 무연탄 • 무연휘발유 • 바이오 • 바이오가스 • 바이오디젤 • 바이오매스 • 바이오에탄올 • 바이오연료 • 방사성물질 • 배기가스 • 배출가스 • 번개탄 • 부생수소 • 분별증류 • 뷰테인(부탄) • 브라운수소 • 브렌트유 • 블루수소 • 석유 • 석유화학 • 석탄 • 셰일가스 • 셰일오일 • 수소 • 수소연료 • 수소전기 • 순도 • 숯(목탄) • 압축가스 • 액체연료 • 액화가스 • 역청탄 • 연료 • 연료첨가제 • 연료화 • 연비 • 연소 • 연탄 • 오일샌드 • 오일셰일 • 옥탄가 • 용해가스 • 원유 • 유사경유 • 유연탄 • 유연휘발유 • 윤활유 • 일반휘발유 • 장작 • 점화 • 정유 • 정제 • 조개탄 • 주입 • 중유 • 중질유(中質油) • 중질유(重質油) • 증류 • 질소산화물 • 천연가스 • 천연자원 • 친환경연료 • 코크스 • 타르 • 텍사스유 • 프로페인(프로판) • 합성경유 • 핵연료 • 혼유 • 혼합가스 • 혼합기체 • 혼합연료 • 화석연료 • 화재 • 휘발유(가솔린) 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반