Jednotky zrychlení
Zrychlení je vektorová veličina, která vyjadřuje změnu rychlosti za jednotku času. Základní jednotkou v soustavě SI je metr za sekundu na druhou (m/s²). Jednotky na této stránce: metrické (SI) | tíhové | anglosaské | geodetické.
Převodní tabulka zrychlení
| Jednotka | Zkr. | Koeficient | Poznámka |
|---|---|---|---|
| metr za sekundu na druhou | m/s² | 1 | Základní jednotka zrychlení v soustavě SI. Zrychlení 1 m/s² znamená, že se rychlost tělesa mění o 1 m/s každou sekundu. Zrychlení vyplývá z druhého Newtonova pohybového zákona: a = F/m. |
| kilometr za sekundu na druhou | km/s² | 1000 | |
| centimetr za sekundu na druhou | cm/s² | 0,01 | Odpovídá jednotce gal (1 cm/s² = 1 Gal). |
| milimetr za sekundu na druhou | mm/s² | 0,001 | |
| kilometr za hodinu za sekundu | km/(h·s) | 0,277 778 | Praktická jednotka pro vyjádření zrychlení vozidel (např. 0–100 km/h za 8 s = 3,47 m/s²). |
| standardní tíhové zrychlení | gn | 9,806 65 | Konvenční (standardní) hodnota tíhového zrychlení stanovená 3. CGPM v roce 1901 na 9,806 65 m/s² (přesně). Skutečné tíhové zrychlení závisí na zeměpisné šířce a nadmořské výšce – na rovníku je asi 9,780 m/s², na pólech 9,832 m/s². Jednotka g se používá v letectví, kosmonautice a automobilovém průmyslu k vyjádření přetížení. |
| milig | mgn | 0,009 807 | Používá se v seismologii a při měření vibrací. |
| foot per second squared | ft/s² | 0,3048 | Anglosaská jednotka zrychlení. 1 ft/s² = 0,3048 m/s² (přesně). Standardní tíhové zrychlení v anglosaských jednotkách: g ≈ 32,174 ft/s². |
| inch per second squared | in/s² | 0,0254 | |
| mile per hour per second | mph/s | 0,447 04 | Používá se v USA pro zrychlení automobilů. |
| knot per second | kn/s | 0,514 444 | Námořní a letecká jednotka zrychlení. |
| gal (galileo) | Gal | 0,01 | Jednotka zrychlení používaná v geodézii a geofyzice (gravimetrii). 1 Gal = 1 cm/s². Pojmenována po italském fyzikovi a astronomovi Galileu Galileiovi (1564–1642), zakladateli moderní experimentální fyziky. Gal není jednotkou SI, ale je povolena pro použití s ní. |
| miligal | mGal | 1E-5 | Hlavní praktická jednotka v gravimetrii. Přesné gravimetry měří rozdíly tíhového zrychlení s přesností na jednotky μGal. |
| mikrogal | μGal | 1E-8 |
- Koeficient
- Udává, kolikrát je daná jednotka větší nebo menší než základní jednotka uvedená v tabulce. Například 9,806 65 u jednotky g znamená, že 1 g = 9,806 65 m/s².
Podrobná nápověda – další informace jak převádět jednotky pomocí tabulky převodních koeficientů.
Zrychlení v praxi
Několik příkladů zrychlení, se kterými se setkáváme v různých oborech:
| Situace | Zrychlení | Poznámka |
|---|---|---|
| Volný pád na povrchu Země | 1 g (9,81 m/s²) | referenční hodnota |
| Volný pád na Měsíci | 0,166 g (1,62 m/s²) | ∼1/6 pozemského |
| Brzdění osobního automobilu | ∼0,7–1,0 g | na suché vozovce |
| Sportovní automobil (0–100 km/h) | ∼0,4–0,6 g | 3–5 s |
| Letadlo při vzletu | ∼0,3–0,5 g | |
| Obrat stíhačky | 6–9 g | limit pilota ∼9 g |
| Start rakety (kosmonautika) | ∼3–4 g | Sojuz, Dragon |
| Laboratorní centrifuga | až 10 000 g | separace částic |
| Krátkodobé zpomalení při nárazu | desítky g | závisí na průběhu nárazu a době působení |
Tíhové zrychlení
Skutečné tíhové zrychlení na povrchu Země není všude stejné. Závisí na zeměpisné šířce (Země je na pólech zploštělá a rotace způsobuje odstředivou sílu) a na nadmořské výšce (s rostoucí vzdáleností od středu Země klesá gravitační síla). Přibližný vzorec pro tíhové zrychlení na hladině moře v závislosti na zeměpisné šířce φ:
g(φ) ≈ 9,780 327 · (1 + 0,005 3024 · sin²φ − 0,000 0058 · sin²2φ) m/s²
Tento vzorec vychází z mezinárodní tíhové formule (GRS80). V geofyzice se odchylky skutečného tíhového zrychlení od modelových hodnot (gravitační anomálie) měří v jednotkách miligal a poskytují informace o geologické stavbě zemské kůry.
Související
- Rychlost – zrychlení je změna rychlosti za čas
- Síla – druhý Newtonův zákon: F = m · a
- Hmotnost
- Čas
- Konstanty – standardní tíhové zrychlení
- Galileo Galilei – životopis
- Isaac Newton – životopis