I. Gia tốc là gì?

1. Khái niệm

• Theo chương trình vật lý phổ thông định nghĩa, gia tốc là đại lượng vật lý đặc trưng cho sự thay đổi của vận tốc theo thời gian. Giống với vận tốc, gia tốc cũng là một đại lượng véc-tơ (có hướng), hướng của gia tốc được xác định bởi hướng của lực tác dụng lên vật. Dựa vào giá trị và hướng của gia tốc, ta có thể đánh giá được tốc độ nhanh, chậm hay không đổi của 1 vật thể. Thứ nguyên của gia tốc là độ dài trên bình phương thời gian.
• Để hiểu hơn về khái niệm gia tốc, bạn hãy tưởng tượng bạn đang chạy xe trên đường, trên thực tế thì bạn không thể nào chạy với cùng một tốc độ trong một khoảng thời gian nhất định, tùy lúc mà vận tốc sẽ nhanh hay chậm hơn ban đầu. Sự chênh lệch giữa vận tốc trên một khoảng thời gian chính là gia tốc.

2. Đơn vị gia tốc

Theo hệ đơn vị quốc tế SI, gia tốc thường có đơn vị là m/s2.

3. Phân biệt Vận tốc và Gia tốc

• Vận tốc là quãng đường vật di chuyển được trong một đơn vị thời gian, thường có đơn vị là m/s. Còn Gia tốc là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi của vận tốc theo thời gian, thường có đơn vị là m/s2.
• Ngoài ra, bạn cũng có thể dựa vào 3 yếu tố dưới đây để phân biệt chúng:
• Muốn sinh ra gia tốc, bạn cần tác dụng 1 lực thuần lên vật, đối với vận tốc thì không cần
• Mọi vật thay đổi vận tốc trong một khoảng thời gian đều sinh ra gia tốc; trong khi mọi vật có vận tốc thì không nhất thiết có gia tốc (vật chuyển động đều)
• Muốn sinh ra gia tốc, bạn cần phải thay đổi độ lớn hoặc hướng của vận tốc

II. Công thức tính gia tốc

1. Công thức chung

                                              vector a = (v - v₀)/(t - t₀) = Δ vector v/ Δt 

Trong đó:

• a: gia tốc (m/s2)
• v0: vận tốc tức thời tại thời điểm t0 (m/s)
• v: vận tốc tức thời tại thời điểm t (m/s)
• t, t0: thời điểm khi vật có vận tốc v, v0 (s)
• Δt : Khoảng thời gian vật thay đổi vận tốc từ v0 sang v (s)
• Δv : Sự biến thiên của vận tốc tức thời trong khoảng Δt (m/s)

2. Gia tốc tức thời

Gia tốc thức thời của 1 vật tại 1 thời điểm biểu diễn sự thay đổi vận tốc của vật trong một khoảng thời gian rất ngắn. Được tính bằng công thức như sau:

                                                                          vector a = d vector v/dt

Trong đó:

• a: gia tốc tức thời (m/s2)
• v: vận tốc (m/s)
• t: thời gian (s)

3. Gia tốc trung bình

Gia tốc trung bình của 1 vật là sự chênh lệch giữa vận tốc của vật trong 1 khoảng thời gian xác định, hoặc có thể hiểu là đạo hàm của vận tốc theo thời gian, và là đạo hàm bậc hai của vị trí chất điểm theo thời gian. Gia tốc trung bình được tính bằng cách lấy vận tốc sau trừ vận tốc đầu rồi chia cho khoảng thời gian giữa 2 thời điểm đó:

                                     vector a_tb = (v₂ - v₁)/(t₂ - t₁) = Δ vector v/ Δt

Trong đó:

• atb: gia tốc trung bình (m/s2)
• v1: Vận tốc của vật thể tại thời điểm t1 (m/s)
• v2: Vận tốc của vật thể tại thời điểm t2 (m/s)
• Δv: Sự thay đổi của vận tốc (m/s)
• Δt: thời gian để vật thay đổi vận tốc từ v1 sang v2 (s)

                       ​