この項目では、物理学としての加速度について説明しています。
鉄道車両の性能指標の加速度については「起動加速度」をご覧ください。
角速度の変化率については「角加速度」をご覧ください。
テンポの変化については「アゴーギク」をご覧ください。
ヨハン・シュトラウスのワルツについては「加速度円舞曲」をご覧ください。
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加速度
acceleration
量記号a
次元L T −2
種類ベクトル
SI単位メートル毎秒毎秒 (m/s2)
CGS単位ガル (Gal)
FPS単位フィート毎秒毎秒 (ft/s2)
MKS重力単位ジー(G)
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古典力学
F = d d t ( m v ) {\displaystyle {\boldsymbol {F}}={\frac {\mathrm {d} }{\mathrm {d} t}}(m{\boldsymbol {v}})}
運動の第2法則
歴史(英語版)
分野
静力学 · 動力学 / 物理学における動力学 · 運動学 · 応用力学 · 天体力学 · 連続体力学 · 統計力学
定式化
ニュートン力学
解析力学:
ラグランジュ力学
ハミルトン力学
基本概念
空間 · 時間 · 速度 · 速さ · 質量 · 加速度 · 重力 · 力 · 力積 · トルク / モーメント / 偶力 · 運動量 · 角運動量 · 慣性 · 慣性モーメント · 基準系 · エネルギー · 運動エネルギー · 位置エネルギー · 仕事 · 仮想仕事 · ダランベールの原理
主要項目
剛体 · 運動 · ニュートン力学 · 万有引力 · 運動方程式 · 慣性系 · 非慣性系 · 回転座標系 · 慣性力 · 平面粒子運動力学 · 変位 · 相対速度 · 摩擦 · 単振動 · 調和振動子 · 短周期振動 · 減衰 · 減衰比 · 自転 · 回転 · 円運動 · 非等速円運動 · 向心力 · 遠心力 · 遠心力 (回転座標系) · 反応遠心力 · コリオリの力 · 振り子 · 回転速度 · 角加速度 · 角速度 · 角周波数 · 偏位角度
科学者
ニュートン · ケプラー · ホロックス · オイラー · ダランベール · クレロー · ラグランジュ · ラプラス · ハミルトン · ポアソン
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表
話
編
歴
加速度(かそくど、英: acceleration)は、単位時間当たりの速度の変化率(速度の時間微分[注 1])。速度ベクトルの時間的な変化を示すベクトルとして、加速度が定義される[1]。 加速度はベクトルとして平行四辺形の法則で合成や分解ができるのは力や速度の場合と同様であるが、法線加速度、接線加速度に分解されることが多い。法線加速度は向きを変え、接線加速度は速さを変える。 微小時間Δtを Δ = t ′ − t {\displaystyle {\Delta }=t'-t} と定義すると、速度差Δvの定義は Δ v = v ( t ′ ) − v ( t ) {\displaystyle {\Delta v}={\boldsymbol {v}}(t')-{\boldsymbol {v}}(t)} であるから、これをΔtで割ってからΔt → 0として、加速度aは a = lim Δ t → 0 Δ v Δ t ≡ d v d t {\displaystyle {\boldsymbol {a}}=\lim _{\Delta t\to 0}{\Delta {\boldsymbol {v}} \over \Delta t}\equiv {\frac {d{\boldsymbol {v}}}{dt}}} と定義される[1]。 平面運動
概要
a r = d 2 r d t 2 − r ( d θ d t ) 2 {\displaystyle a_{r}={\frac {d^{2}r}{dt^{2}}}-r\!\left({\frac {d\theta }{dt}}\right)^{2}}
a θ = 1 r d d t ( r 2 d θ d t ) {\displaystyle a_{\theta }={\frac {1}{r}}{\frac {d}{dt}}\!\left(r^{2}{\frac {d\theta }{dt}}\right)}
となる。
一般に減速度(げんそくど)と言われるのは、負(進行方向と反対)の加速度のことである。また、進行方向を変える(曲がる)のは、進行方向とは異なる方向への加速度を受けるということである。
物体に加速度がかかることと、力が加わることとは等価である(運動の第2法則)。
加速度の単位時間当たりの変化率は、加加速度あるいは躍度とよばれる。
等加速度運動自由落下 (Free-fall)
加速度が一定
a ( t ) = a 0 {\displaystyle a(t)={\boldsymbol {a_{0}}}}
のとき経過時間t後の速度v(t)、変位x(t)は
t = 0 {\displaystyle t=0}
での速度をv0、位置座標をx0とすると
v ( t ) = v 0 + a 0 t {\displaystyle {\boldsymbol {v(t)}}=v_{0}+a_{0}t}
x ( t ) = x 0 + v 0 t + 1 2 a 0 t 2 {\displaystyle {\boldsymbol {x(t)}}=x_{0}+v_{0}t+{\frac {1}{2}}a_{0}t^{2}}
で求められる[2]。
また、位置座標をx(0)=0とすれば、上記2式を変形することによってtを消去した次式が得られる[3]。
v ( t ) 2 − v 0 2 = 2 a 0 x ( t ) {\displaystyle {\boldsymbol {v(t)^{2}}}-{\boldsymbol {v_{0}^{2}}}=2a_{0}x(t)} 加速度の単位には m/s2(メートル毎秒毎秒)が用いられるほか、地震の揺れの加速度にはガル (Gal) という単位が使用される (100 Gal = 1 m/s2)。 標準重力を基準としたジー (G)という単位があり、1.0 G = 9.806 65m/s2である。
単位
脚注[脚注の使い方]
注釈^ 物体の速度の、各時間の点での変化の割合。
出典^ a b 小出昭一郎 1997, p. 8.