Номер 2, страница 17 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

2. Что такое ускорение?

2. Ускорение — это векторная физическая величина, которая характеризует быстроту изменения скорости тела с течением времени. Иными словами, ускорение показывает, на сколько изменяется вектор скорости тела за единицу времени. Ускорение является одной из фундаментальных концепций в кинематике — разделе механики, изучающем движение тел.

Ускорение является векторной величиной, то есть оно имеет не только числовое значение (модуль), но и направление. Направление вектора ускорения определяет характер изменения скорости:
– Если вектор ускорения направлен в ту же сторону, что и вектор скорости, то модуль скорости (быстрота движения) тела увеличивается. Такое движение называется ускоренным.
– Если вектор ускорения направлен в сторону, противоположную вектору скорости, то модуль скорости тела уменьшается. Такое движение называется замедленным.
– Если вектор ускорения перпендикулярен вектору скорости (например, при равномерном движении по окружности), то изменяется только направление вектора скорости, а ее модуль остается постоянным.

В общем случае, при криволинейном движении, вектор ускорения можно разложить на две составляющие: тангенциальное ускорение, отвечающее за изменение модуля скорости, и нормальное (центростремительное) ускорение, отвечающее за изменение направления скорости.

Математически среднее ускорение $ \vec{a}_{ср} $ за промежуток времени $ \Delta t $ определяется формулой:
$ \vec{a}_{ср} = \frac{\Delta \vec{v}}{\Delta t} = \frac{\vec{v} - \vec{v_0}}{t - t_0} $
где $ \vec{v} $ — конечная скорость, $ \vec{v_0} $ — начальная скорость.

Для более точного описания движения в каждый конкретный момент времени используется понятие мгновенного ускорения, которое является пределом среднего ускорения при $ \Delta t \to 0 $. Мгновенное ускорение — это первая производная от вектора скорости по времени или вторая производная от радиус-вектора (координаты) по времени:
$ \vec{a} = \lim_{\Delta t \to 0} \frac{\Delta \vec{v}}{\Delta t} = \frac{d\vec{v}}{dt} = \frac{d^2\vec{r}}{dt^2} $

В Международной системе единиц (СИ) ускорение измеряется в метрах на секунду в квадрате ($м/с^2$). Эта единица показывает, на какую величину в метрах в секунду изменяется скорость тела за одну секунду. Например, ускорение свободного падения у поверхности Земли $ g \approx 9.8 \, м/с^2 $ означает, что (в отсутствие сопротивления воздуха) скорость свободно падающего тела каждую секунду увеличивается на $ 9.8 \, м/с $.

Согласно второму закону Ньютона, ускорение тела вызывается действием на него силы (или равнодействующей всех сил). Ускорение прямо пропорционально приложенной силе и обратно пропорционально массе тела:
$ \vec{a} = \frac{\vec{F}}{m} $
где $ \vec{F} $ — равнодействующая сила, а $\text{m}$ — масса тела. Таким образом, ускорение также является мерой инертности тела: чем больше масса, тем меньшее ускорение сообщает телу одна и та же сила.

Ответ: Ускорение — это векторная физическая величина, характеризующая темп изменения скорости объекта. Она определяется как отношение изменения вектора скорости к промежутку времени, за который это изменение произошло, и показывает, как быстро и в каком направлении меняется скорость. В системе СИ ускорение измеряется в метрах на секунду в квадрате ($м/с^2$).