תאוצה ממוצעת

החשיבות של הבנת התאוצה משתרעת על חוויות היום-יום שלנו, כמו גם את הטווחים העצומים של החלל החיצון והעולם הזעיר של הפיזיקה התת-אטומית. בשיחה יומיומית, להאיץ פירושו להאיץ. לדוגמה, אנו מכירים את התאוצה של המכונית שלנו; ככל שנפעיל את הרגל על דוושת הגז חזק יותר, כך אנו מאיצים מהר יותר. ככל שהתאוצה גדולה יותר, כך גדל השינוי במהירות לאורך זמן נתון. האצה נראית באופן נרחב בפיזיקה ניסויית. בניסויים במאיצי חלקיקים ליניאריים, למשל, חלקיקים תת-אטומיים מואצים למהירויות גבוהות מאוד בניסויי התנגשות, שמספרים לנו מידע על מבנה העולם התת-אטומי וכן על מקור היקום. בחלל, קרניים קוסמיות הן חלקיקים תת-אטומיים שהואצו לאנרגיות גבוהות מאוד בסופרנובות (כוכבים מאסיביים מתפוצצים) ובגרעינים גלקטיים פעילים. חשוב להבין את התהליכים המאיצים את הקרניים הקוסמיות, מכיוון שקרניים אלו מכילות קרינה חודרת גבוהה שעלולה לפגוע באלקטרוניקה בחללית, למשל. 

תאוצה ממוצעת היא הקצב שבו משתנה המהירות. זכור שמהירות היא וקטור—יש לה גם גודל וגם כיוון—מה שאומר ששינוי במהירות יכול להיות שינוי בגודל (מהירות), או שינוי בכיוון. לדוגמה, אם רץ שנוסע במהירות של 10 קמ"ש מכיוון מזרח מאט עד לעצירה, הופך כיוון וממשיך בריצה במהירות של 10 קמ"ש מכיוון מערב, מהירותו השתנתה כתוצאה משינוי הכיוון, למרות שגודל המהירות זהה בשני הכיוונים. לפיכך, האצה מתרחשת כאשר המהירות משתנה בגודל (עלייה או ירידה במהירות) או בכיוון, או שניהם.

טקסט זה מותאם מ Openstax, University Physics Volume 1, Section 3.3: Average and Instantaneous Acceleration.