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Le parole della fisica: accelerazione

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L’accelerazione è la velocità di variazione della velocità nel tempo. 

La velocità è la velocità di qualcosa in una data direzione. Si parla di accelerazione quando la velocità di moto di un corpo cambia. Poiché la velocità è sia velocità che direzione, l’accelerazione può coinvolgere anche velocità e direzione.

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Accelerare vuol dire che qualcosa sta aumentando la sua velocità. Anche se un mezzo gira a sinistra sta accelerando. Anche se rallenta, tecnicamente sta accelerando! 

Come funziona? È ancora un cambiamento di velocità, ma in questo caso parliamo di accelerazione negativa. Alcune persone potrebbero chiamarla decelerazione. Ma la decelerazione si riferisce solo a una diminuzione della velocità. L’accelerazione negativa può essere una diminuzione della velocità, ma potrebbe anche essere un cambio di direzione, per cui un mezzo si sposta all’indietro invece che in avanti.

Accelerazione e velocità non sono la stessa cosa. Qualcosa può avere una velocità molto elevata, come un jet che vola nell’aria, e accelerare o rallentare solo un po’. In altre parole, l’aereo ha un’alta velocità e una bassa accelerazione. E un’auto può fermarsi ad un segnale di stop e quindi accelerare molto velocemente quando riprende a muoversi lungo la strada. 

In questo caso parliamo di piccola velocità – l’auto è ferma, quindi la velocità è zero – e grande accelerazione o variazione di velocità.

L’accelerazione viene spesso utilizzata quando gli scienziati calcolano la forza. 

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Questa è la F nell’equazione F = ma (la forza è uguale alla massa moltiplicata per l’accelerazione). 

Accelerazione di gravità

Diciamo che un bicchiere cade e colpisce il suolo. La forza con cui impatta il pavimento è uguale alla massa del vetro moltiplicata per l’accelerazione raggiunta durante la caduta. Questo è anche il motivo per cui un tamponamento che avviene tra due auto a 8 chilometri all’ora avrà una forza molto inferiore rispetto a un incidente avvenuto a 80 km / h. 

L’accelerazione negativa quando l’auto si blocca fino a fermarsi sarà molto, molto inferiore alla velocità più lenta.

Tornando al bicchiere, l’accelerazione con cui scende verso il suolo si chiama accelerazione di gravità.

L’accelerazione di gravità, o accelerazione gravitazionale è l’accelerazione che un corpo o punto materiale subisce quando è lasciato libero di muoversi in caduta libera in un campo gravitazionale.

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Di solito si studia il valore che ha questa accelerazione sul suolo terrestre, che costituisce uno standard per le applicazioni tecniche più diffuse. Si può misurare in moltissimi modi, e si può derivare dai valori dei parametri che compaiono in leggi fisiche più generali, come la legge di gravitazione universale.

Per avere un’idea della grandezza o meno di un valore di accelerazione, si usa confrontarla con il valore di accelerazione che il campo gravitazionale terrestre provoca sugli oggetti che si trovano superficie terrestre. Infatti tutti gli uomini, gli animali, le piante e gli oggetti sulla Terra sono sottoposti a questa accelerazione, chi consapevolmente e chi inconsapevolmente.

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Per questo parametro è stato fissato un valore convenzionale, che nelle unità di misura del Sistema Internazionale risulta pari a:{\displaystyle g_{n}=9.80665\,\mathrm {m\cdot s^{-2}} }

Notevolmente, questa scelta sul valore della costante è rimasta invariata dalla terza CGPM nel 1901. Il valore standard di cui sopra viene spesso impropriamente riportato tra le costanti fisiche, per quanto sia più propriamente una costante tecnica, o costante definita.

Il simbolo deve essere scritto con g minuscolo per distinguerlo dalla costante gravitazionale G che compare nell’equazione di Newton. Quando si valuta, per esempio, l’effetto di accelerazioni importanti su persone e strutture, come nei terremoti, è un’ottima consuetudine rapportare il valore ottenuto con questo valore standard esatto.

Si tratta di un valore medio, che approssima il valore dell’accelerazione di gravità presente al livello del mare a una latitudine di 45,5°. Il valore dell’accelerazione di gravità sulla superficie terrestre in effetti varia molto leggermente attorno al valore standard a seconda del luogo dove viene misurato.

In particolare il valore di g è influenzato dalla latitudine e dall’altitudine, ma viene influenzato anche dal tipo di rocce sottostanti. L’accelerazione di gravità è misurabile semplicemente guardando un corpo in caduta libera, trascurando la resistenza dell’aria.

Il vettore dell’accelerazione di gravità terrestre ha sempre la direzione verticale ed è orientato verso il centro della Terra.

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