כיוון התאוצה על ציר אחד

כמו המהירות, גם התאוצה היא וקטור, כיוון שגם לה יש כיוון. נלמד לנצל את מלוא היתרונות של עובדה זו בהמשך, בינתיים נדון רק בכיוון התאוצה בתנועה במימד אחד.

• כאן אנו מגיעים לנקודה רגישה- את העובדה שמהירות היא וקטור, ושהיא בעלת כיון, אנחנו יכולים להבין מאד בקלות. אנחנו רגילים לכך שדברים נעים בכיוונים שונים. מה שאנחנו לא רגילים לראות בצורה כל כך פשוטה, זה שגם השינויים בתנועתם של גופים, כלומר, הגדלת או הקטנת מהירותם, והשינויים בכיוונה, הם בעלי כיוון.

נתחיל בדוגמאות פשוטות:

מכונית שנעה ימינה בכיוון קבועה מגבירה מהירות ממהירות 10 מטרים לשניה למהירות 30 מטרים לשניה תוך 10 שניה. מהי התאוצה ומהו כיוון התאוצה?

נשתמש בהגדרת התאוצה:

התאוצה היא 2, וכיוונה חיובי.

ניקח מקרה שונה במקצת- המכונית נוסעת ימינה במהירות 30 מטרים לשניה, ומאיטה ל-10 מטרים לשניה (עדיין לכיוון ימין). מהו כיוון התאוצה הפעם?

כאן צריך להבין, שכיוון התאוצה הוא שמאלה, הפוך מכיוון המהירות. נסתכל שוב בהגדרת התאוצה כדי להבין מדוע:

סימן המינוס מראה על כך שכיוון התאוצה מנוגד לכיווני המהירות (החיוביים שניהם!).

נסכם: אין לבלבל בין כיוון התנועה לבין הכיוון של מגמת השינוי שלה!

יחסי גרפים

השלכה נוספת של דמיון היחס תאוצה-מהירות ליחס מהירות-מיקום, היא יחסי הגרפים של תאוצה ומהירות. השיפוע של גרף המהירות מורה על התאוצה. והשטח שתחת גרף התאוצה בין שתי נקודות זמן, הוא שיעור השינוי במהירות בין שתי נקודות אלה.

למשל, גרף מהירות שהוא קו ישר (שיפוע קבוע), מורה על תאוצה קבועה. השטח שמתחת לגרף התאוצה בין שתי נקודות זמן הוא השינוי במהירות בין שתי נקודות זמן אלה.

נמחיש את יחסי הגרפים של מיקום, מהירות ותאוצה לאורך זמן, בסרטון הבא: