Nxitimi

Në fizikë, dhe më saktësisht kinematikë, përshpejtimi është ndryshimi i shpejtësisë me kalimin e kohës. Meqënëse shpejtësia është një vektor, ajo mund të ndryshojë në dy mënyra të : një ndryshim në modulin e saj dhe / ose një ndryshim në drejtimin e vektorit. Në një dimension, domethënë në një vijë, nxitimi tregon shkallën e ndryshimit në të cilën trupi përshpejtohet ose ngadalësohet. Megjithatë, si një madhësi vektoriale , nxitimi është gjithashtu shkalla në të cilën ndryshohet drejtimi. Përshpejtimi ka dimensionet L T⁻². Në njësitë SI, nxitimi është i matur në metër për sekondë katror (m/s²).

Përshpejtimi është shkalla e ndryshimit të shpejtësisë përgjatë një intervali kohor. Në çdo pikë në një trajektore, madhësia e përshpejtimit është e dhënë nga shkalla e ndryshimit të shpejtësisë në të dyja përmasat dhe drejtimin në atë pikë. Përshpejtimi i vërtetë në kohën t gjendet në kufirin e intervali kohor Δt→ 0, pra në limitin kur intervali kohor shkon në zero.

Komponentet e përshpejtimit për një lëvizje planare të lakuar. Komponenti i nxitimit tangjencial a_t është për shkak të ndryshimit në shpejtësinë e kalimin, dhe është i drejtuar në drejtim të vektorit të shpejtësisë. Komponenti centripetal a_c është për shkak të ndryshimit të drejtimit të vektorit të shpejtësisë dhe është normal me trajektoren, i drejtuar në drejtim të qendrës së lakim të rrugës.

Në gjuhën e përditshme, fjala nxitim zakonisht përdoret për një rritje të ( modulit të shpejtësisë), një zvogëlim i shpejtësisë quhet ngadalësim. Në fizikë, një ndryshim në drejtimin e shpejtësisë konsiderohet gjithashtu si një përshpejtim: për lëvizjen rrotulluese, ndryshimi në drejtimin e shpejtësisë rezulton në nxitimin centripetal (në drejtim të qendrës), ku si shkalla e ndryshimit të modulit të shpejtësisë jepet nga nxitim tangjencial .

Në mekanikës klasike, për një trup me masë konstante, përshpejtimi i trupit është proporcional me forcën rezultante që vepron mbi të (Shikoni Ligjin e dytë të Njutonit):

$\mathbf {F} =m\mathbf {a} \quad \to \quad \mathbf {a} =\mathbf {F} /m$

ku F është forca rezultante që vepron mbi trupin, m është masa e trupit, dhe a është nxitimi i saj.

Nxitimi i njëtrajtshëm

Nxitimi i njëtrajshëm ose konstant është një karakteristik i një lloj lëvizje në të cilën shpejtësia e një objekti ndryshon me të njëjtën vlerë në intervale kohe të barabarta.

Një shembull i kësaj lëvizje është ai i një objekti në rënie të lirë vetëm nën veprimin e një fushe gravitacionale. Nxitimi i një trupi në rënie në mungesë të rezistencës së ajrit varet vetëm nga intensiteti i fushës gravitactionale g (ose ndryshe nxitimi i rënies së lirë). Prej Ligjit të Dytë të Njutonit, forca që vepron mbi trupin jepet si:

$F_{g}=mg$

Nga ky formulim nxirren edhe formulat e zhvendosjes, shpejtësisë fillestare dhe asaj të një çast t si dhe nxitimit (të dhënë):

Vlen për tu theksuar se këto formula vlejnë për çdo rast të lëvizjes me nxitim konstant (njëtrajtësisht të përshpejtuar/ngadalësuar). Në rastin e rënies së lirë, vlera e nxitimit $a$ është e barabartë me $g$.

$s(t)=s_{0}+v_{0}t_{+}{\frac {1}{2}}at^{2}$

$v(t)=v_{0}+at$

$v^{2}(t)-v_{0}^{2}=2a\Delta x$

ku

• $t$ është koha që ka kaluar
• $s_{0}$ është zhvendosja fillestare nga origjina e sistemit koordinativ
• $s(t)$ është zhvendosja nga origjina e sistemit koordinativ në çastin $t$
• $v_{0}$ është shpejtësia fillestare
• $v(t)$ është shpejtësia në çastin $t$
• $a$ është nxitimi