هرگاه سرعت اعم از مقدار یا جهت آن تغییر کند گوئیم حرکت شتابدار است.

دید کلی

راننده‌ای که سرعت اتومبیل او پس از 10 ثانیه از حالت سکون به 80km/h می‌رسد، در واقع شتاب اتومبیل یا تندی اتومبیل او تغییر یافته است. معمولا شتاب یا آهنگ تغییر تندی را به صورت تغییر کندی در یک ثانیه بیان می‌کنیم. با این بیان اتومبیلی که طی 10 ثانیه از حالت سکون به سرعت 10 ثانیه می رسد شتاب میانگین 8km/h دارد در کل سرعت اتومبیل با گاز دادن ، ترمز گرفتن یا فرمان برگرداندن تغییر می‌کند و گفته می‌شود که حرکت شتاب گرفته است.

شتاب متوسط

نسبت تغییرات سرعت به زمان را شتاب متوسط متحرک می‌نامند.

اگر نمودار تندی بر حسب زمان را در نظر بگیریم یک خط راست است و شیب برابر a است. واحد شتاب به واحدهایی بستگی دارد که برای بیان تغییر تندی و فاصله زمانی که در طی آن این تغییر صورت می‌گیرد بکار می رود، واحدها هر چه باشد، شتاب همواره بر حسب (زمانXزمان)/طول معین می‌شود. چون همواره مثبت است، علامت a همان علامت خواهد بود، شتاب مثبت معنی افزایش سرعت است، هر گاه تندی مثبت باشد و به معنی کاهش سرعت است، هر گاه تندی منفی باشد. بر عکس شتاب منفی به معنی کاهش سرعت است، هرگاه تندی مثبت باشد و به معنی افزایش سرعت است، هر گاه تندی منفی باشد.

شتاب لحظه‌ای

شتاب متحرک را در هر لحظه از زمان شتاب لحظه‌ای متحرک می‌نامند که برابر است با حد شتاب متوسط در صورتیکه ::

__

شیب خط مماس بر نمودار در هر لحظه با توجه به اینکه سرعت برابر است با مشتق نسبت به زمان و شتاب برابر است با مشتق تندی نسبت به زمان ، بنابراین شتاب برابر است مشتق دوم نسبت به زمان.

تعیین شتاب متوسط و لحظه‌ای با استفاده از نمودار سرعت زمان

اگر نمودار سرعت - زمان متحرکی معلوم باشد شتاب متوسط بین دو لحظه و برابر است با شیب قاطعی که نمودار را در این دو لحظه قطع می‌کند و شتاب لحظه‌ای در هر لحظه برابر است با شیب مماس بر نمودار در همان لحظه.

کاربردهای سطح محصور در حرکت

• سطح محصور بین نمودار شتاب - زمان و محور زمان در هر فاصله زمانی برابر است با تغییرات سرعت متحرک در همان فاصله زمانی.
  
  
• سطح محصور بین نمودار سرعت - زمان: جمع جبری مساحت محصور بین نمودار سرعت - زمان و محور زمان در هر فاصله زمانی برابر است با جابجایی یعنی و جمع قدر مطلق مساحت محصور برابر است با مسافت طی شده در همان فاصله زمانی.

نمودار حرکت با شتاب ثابت

حرکت با شتاب ثابت

به حرکتی گفته می‌شود که تغییرات سرعت در واحد زمان مقداریست ثابت ، یعنی در هر ثاینه مقدار ثابتی به سرعت افزوده شده یا از آن کاسته می‌شود که این مقدار ثابت شتاب حرکت است.

معادله سرعت - زمان

در هر حرکت شتابدار شتاب متوسط از رابطه بدست می‌آید، که در این حرکت چون شتاب ثابت است، پس شتاب لحظه ای با شتاب متوسط برابر است. اگر و مشخصات شروع حرکت و و مشخصات هر لحظه دلخواه t باشد می‌توان نوشت: .

معادله حرکت یا مکان - زمان

در حرکت با شتاب ثابت سرعت متوسط از رابطه بدست می‌آید. و می‌توان نتیجه گرفت که است.

جابجایی در ثانیه tام

در حرکت با شتاب ثابت جابجایی در ثانیه tام از رابطه زیر بدست می‌آید:



همچنین در حرکت مستقیم الخط با شتاب ثابت جابجایی متحرک در زمانهای مساوی و متوالی تشکیل یک تصاعد عددی را می‌دهد که قدر نسبت آن ( (شتاب حرکت) است.

مباحث مرتبط با عنوان

• حرکت دورانی
• حرکت یکنواخت
• سرعت
• سرعت متوسط
• شتاب
• سینماتیک حرکت
• قوانین حرکت نیوتن
• نمودار سرعت - زمان
• نمودار شتاب - زمان
• نمودار مکان - زمان