تبدیل کننده شتاب
شتاب — از صفر تا سرعت نور
بر واحدهای شتاب در خودرو، هوانوردی، فضا و فیزیک مسلط شوید. از نیروهای جی تا گرانشهای سیارهای، با اطمینان تبدیل کنید و معنای اعداد را بفهمید.
مبانی شتاب
قانون دوم نیوتن
F = ma نیرو، جرم و شتاب را به هم متصل میکند. نیرو را دو برابر کنید، شتاب دو برابر میشود. جرم را نصف کنید، شتاب دو برابر میشود.
- 1 N = 1 kg·m/s²
- نیروی بیشتر → شتاب بیشتر
- جرم کمتر → شتاب بیشتر
- کمیت برداری: جهت دارد
سرعت در مقابل شتاب
سرعت، تندی همراه با جهت است. شتاب، سرعت تغییر سرعت است — افزایش سرعت، کاهش سرعت یا تغییر جهت.
- مثبت: افزایش سرعت
- منفی: کاهش سرعت (شتاب منفی)
- ماشین در حال پیچیدن: در حال شتاب گرفتن (جهت تغییر میکند)
- سرعت ثابت ≠ شتاب صفر اگر در حال پیچیدن باشد
توضیح نیروی G
نیروی G شتاب را به صورت مضربی از گرانش زمین اندازهگیری میکند. 1g = 9.81 m/s². خلبانان جنگنده 9g را احساس میکنند، فضانوردان 3-4g در هنگام پرتاب.
- 1g = ایستادن روی زمین
- 0g = سقوط آزاد / مدار
- جی منفی = شتاب به سمت بالا (خون به سمت سر)
- 5g+ پایدار نیاز به آموزش دارد
- 1g = 9.80665 m/s² (گرانش استاندارد - دقیق)
- شتاب تغییر سرعت در طول زمان است (Δv/Δt)
- جهت مهم است: پیچیدن با سرعت ثابت = شتاب
- نیروهای G مضربهای بدون بعد گرانش استاندارد هستند
توضیح سیستمهای واحد
SI/متریک و CGS
استاندارد بینالمللی با استفاده از m/s² به عنوان پایه با مقیاسبندی اعشاری. سیستم CGS از گال برای ژئوفیزیک استفاده میکند.
- m/s² — واحد پایه SI، جهانی
- km/h/s — خودرو (زمانهای ۰-۱۰۰ کیلومتر در ساعت)
- گال (cm/s²) — ژئوفیزیک، زلزله
- میلیگال — اکتشاف گرانشی، اثرات جزر و مدی
سیستم امپریال/ایالات متحده
واحدهای مرسوم ایالات متحده هنوز در خودرو و هوانوردی آمریکا در کنار استانداردهای متریک استفاده میشوند.
- ft/s² — استاندارد مهندسی
- mph/s — مسابقات درگ، مشخصات خودرو
- in/s² — شتاب در مقیاس کوچک
- mi/h² — به ندرت استفاده میشود (مطالعات بزرگراهی)
واحدهای گرانشی
در زمینههای هوانوردی، هوافضا و پزشکی، شتاب به صورت مضربهای g برای درک شهودی از تحمل انسان بیان میشود.
- نیروی g — نسبت بدون بعد به گرانش زمین
- گرانش استاندارد — 9.80665 m/s² (دقیق)
- میلیگرانش — تحقیقات میکروگرانش
- g سیارهای — مریخ 0.38g، مشتری 2.53g
فیزیک شتاب
معادلات سینماتیک
معادلات اصلی شتاب، سرعت، مسافت و زمان را تحت شتاب ثابت به هم مرتبط میکنند.
- v₀ = سرعت اولیه
- v = سرعت نهایی
- a = شتاب
- t = زمان
- s = مسافت
شتاب مرکزگرا
اجسامی که در دایره حرکت میکنند حتی با سرعت ثابت به سمت مرکز شتاب میگیرند. فرمول: a = v²/r
- مدار زمین: ~0.006 m/s² به سمت خورشید
- ماشین در حال پیچیدن: نیروی g جانبی احساس میشود
- حلقه ترن هوایی: تا 6g
- ماهوارهها: شتاب مرکزگرای ثابت
اثرات نسبیتی
نزدیک به سرعت نور، شتاب پیچیده میشود. شتابدهندههای ذرات در هنگام برخورد به طور آنی به 10²⁰ g میرسند.
- پروتونهای LHC: 190 میلیون g
- اتساع زمان بر شتاب درک شده تأثیر میگذارد
- جرم با سرعت افزایش مییابد
- سرعت نور: حد دستنیافتنی
گرانش در سراسر منظومه شمسی
گرانش سطحی در میان اجرام آسمانی به شدت متفاوت است. در اینجا مقایسه 1g زمین با دنیاهای دیگر آمده است:
| جرم آسمانی | گرانش سطحی | حقایق |
|---|---|---|
| خورشید | 274 m/s² (28g) | هر فضاپیمایی را له میکند |
| مشتری | 24.79 m/s² (2.53g) | بزرگترین سیاره، بدون سطح جامد |
| نپتون | 11.15 m/s² (1.14g) | غول یخی، شبیه به زمین |
| زحل | 10.44 m/s² (1.06g) | چگالی کم با وجود اندازه |
| زمین | 9.81 m/s² (1g) | استاندارد مرجع ما |
| زهره | 8.87 m/s² (0.90g) | تقریباً دوقلوی زمین |
| اورانوس | 8.87 m/s² (0.90g) | همانند زهره |
| مریخ | 3.71 m/s² (0.38g) | پرتاب از اینجا آسانتر است |
| عطارد | 3.7 m/s² (0.38g) | کمی کمتر از مریخ |
| ماه | 1.62 m/s² (0.17g) | پرشهای فضانوردان آپولو |
| پلوتو | 0.62 m/s² (0.06g) | سیاره کوتوله، بسیار کم |
اثرات نیروی G بر انسان
درک اینکه نیروهای g مختلف چه حسی دارند و اثرات فیزیولوژیکی آنها:
| سناریو | نیروی G | اثر انسانی |
|---|---|---|
| ایستادن | 1g | گرانش عادی زمین |
| شروع/توقف آسانسور | 1.2g | به سختی قابل توجه |
| ترمز شدید خودرو | 1.5g | فشار به کمربند ایمنی |
| ترن هوایی | 3-6g | فشار سنگین، هیجانانگیز |
| پیچ جت جنگنده | 9g | دید تونلی، احتمال بیهوشی |
| ترمز خودروی F1 | 5-6g | کلاه ایمنی ۳۰ کیلوگرم سنگینتر به نظر میرسد |
| پرتاب موشک | 3-4g | فشار روی قفسه سینه، تنفس دشوار |
| باز شدن چتر نجات | 3-5g | تکان کوتاه |
| آزمون تصادف | 20-60g | آستانه آسیب جدی |
| صندلی پرتاب | 12-14g | خطر فشردهسازی ستون فقرات |
کاربردهای دنیای واقعی
عملکرد خودرو
شتاب عملکرد خودرو را تعریف میکند. زمان ۰-۶۰ مایل در ساعت مستقیماً به شتاب متوسط تبدیل میشود.
- خودروی اسپرت: ۰-۶۰ در ۳ ثانیه = 8.9 m/s² ≈ 0.91g
- خودروی اقتصادی: ۰-۶۰ در ۱۰ ثانیه = 2.7 m/s²
- Tesla Plaid: 1.99 ثانیه = 13.4 m/s² ≈ 1.37g
- ترمزگیری: -1.2g حداکثر (خیابان)، -6g (F1)
هوانوردی و هوافضا
محدودیتهای طراحی هواپیما بر اساس تحمل g است. خلبانان برای مانورهای با g بالا آموزش میبینند.
- جت تجاری: محدودیت ±2.5g
- جت جنگنده: قابلیت +9g / -3g
- شاتل فضایی: 3g در پرتاب، 1.7g در ورود مجدد
- پرتاب در 14g (حد بقای خلبان)
ژئوفیزیک و پزشکی
تغییرات کوچک شتاب، ساختارهای زیرزمینی را آشکار میکند. سانتریفیوژها با استفاده از شتاب شدید، مواد را جدا میکنند.
- نقشهبرداری گرانشی: دقت ±۵۰ میکروگال
- زلزله: ۰.۱-۱g معمول، 2g+ شدید
- سانتریفیوژ خون: ۱,۰۰۰-۵,۰۰۰g
- اولتراسانتریفیوژ: تا ۱,۰۰۰,۰۰۰g
معیارهای شتاب
| زمینه | شتاب | یادداشتها |
|---|---|---|
| حلزون | 0.00001 m/s² | بسیار کند |
| شروع راه رفتن انسان | 0.5 m/s² | شتاب ملایم |
| اتوبوس شهری | 1.5 m/s² | حمل و نقل راحت |
| گرانش استاندارد (1g) | 9.81 m/s² | سطح زمین |
| خودروی اسپرت ۰-۶۰ مایل در ساعت | 10 m/s² | شتاب 1g |
| شروع مسابقه درگ | 40 m/s² | محدوده بلند شدن چرخ جلو در 4g |
| پرتاب F-35 با منجنیق | 50 m/s² | 5g در ۲ ثانیه |
| گلوله توپ | 100,000 m/s² | 10,000g |
| گلوله در لوله تفنگ | 500,000 m/s² | 50,000g |
| الکترون در CRT | 10¹⁵ m/s² | نسبیتی |
ریاضیات تبدیل سریع
g به m/s²
مقدار g را برای تخمین سریع در ۱۰ ضرب کنید (دقیق: ۹.۸۱)
- 3g ≈ 30 m/s² (دقیق: 29.43)
- 0.5g ≈ 5 m/s²
- جنگنده در 9g = 88 m/s²
۰-۶۰ مایل در ساعت به m/s²
۲۶.۸ را بر ثانیههای رسیدن به ۶۰ مایل در ساعت تقسیم کنید
- ۳ ثانیه → 26.8/3 = 8.9 m/s²
- ۵ ثانیه → 5.4 m/s²
- ۱۰ ثانیه → 2.7 m/s²
mph/s ↔ m/s²
برای تبدیل mph/s به m/s² بر ۲.۲۳۷ تقسیم کنید
- 1 mph/s = 0.447 m/s²
- 10 mph/s = 4.47 m/s²
- 20 mph/s = 8.94 m/s² ≈ 0.91g
km/h/s به m/s²
بر ۳.۶ تقسیم کنید (مانند تبدیل سرعت)
- 36 km/h/s = 10 m/s²
- 100 km/h/s = 27.8 m/s²
- سریع: بر ~۴ تقسیم کنید
گال ↔ m/s²
۱ گال = ۰.۰۱ m/s² (سانتیمتر به متر)
- ۱۰۰ گال = ۱ m/s²
- ۱۰۰۰ گال ≈ 1g
- ۱ میلیگال = ۰.۰۰۰۰۱ m/s²
مراجع سریع سیارهای
مریخ ≈ 0.4g، ماه ≈ 0.17g، مشتری ≈ 2.5g
- مریخ: 3.7 m/s²
- ماه: 1.6 m/s²
- مشتری: 25 m/s²
- زهره ≈ زمین ≈ 0.9g
نحوه کار تبدیلها
- مرحله ۱: منبع → m/s² را با استفاده از ضریب toBase تبدیل کنید
- مرحله ۲: m/s² → هدف را با استفاده از ضریب toBase هدف تبدیل کنید
- جایگزین: از ضریب مستقیم در صورت وجود استفاده کنید (g → ft/s²: در ۳۲.۱۷ ضرب کنید)
- بررسی منطقی: 1g ≈ 10 m/s²، جت جنگنده 9g ≈ 88 m/s²
- برای خودرو: ۰-۶۰ مایل در ساعت در ۳ ثانیه ≈ 8.9 m/s² ≈ 0.91g
مرجع تبدیلهای رایج
| از | به | ضرب در | مثال |
|---|---|---|---|
| g | m/s² | 9.80665 | 3g × 9.81 = 29.4 m/s² |
| m/s² | g | 0.10197 | 20 m/s² × 0.102 = 2.04g |
| m/s² | ft/s² | 3.28084 | 10 m/s² × 3.28 = 32.8 ft/s² |
| ft/s² | m/s² | 0.3048 | 32.2 ft/s² × 0.305 = 9.81 m/s² |
| mph/s | m/s² | 0.44704 | 10 mph/s × 0.447 = 4.47 m/s² |
| km/h/s | m/s² | 0.27778 | 100 km/h/s × 0.278 = 27.8 m/s² |
| گال | m/s² | 0.01 | 500 گال × 0.01 = 5 m/s² |
| میلیگال | m/s² | 0.00001 | 1000 mGal × 0.00001 = 0.01 m/s² |
مثالهای سریع
مسائل حل شده
خودروی اسپرت ۰-۶۰
Tesla Plaid: ۰-۶۰ مایل در ساعت در ۱.۹۹ ثانیه. شتاب چقدر است؟
۶۰ مایل در ساعت = ۲۶.۸۲ m/s. a = Δv/Δt = 26.82/1.99 = 13.5 m/s² = 1.37g
جت جنگنده و لرزهشناسی
F-16 با کشش 9g در ft/s²؟ زلزله ۲۵۰ گال در m/s²؟
جت: 9 × 9.81 = 88.3 m/s² = 290 ft/s². زلزله: 250 × 0.01 = 2.5 m/s²
ارتفاع پرش روی ماه
با سرعت ۳ m/s روی ماه (1.62 m/s²) بپرید. چقدر بالا میروید؟
v² = v₀² - 2as → 0 = 9 - 2(1.62)h → h = 9/3.24 = 2.78m (~9 ft)
اشتباهات رایج که باید از آنها اجتناب کرد
- **اشتباه گرفتن گال با g**: ۱ گال = ۰.۰۱ m/s²، اما 1g = 9.81 m/s² (تقریباً ۱۰۰۰ برابر تفاوت)
- **علامت شتاب منفی**: کاهش سرعت شتاب منفی است، نه یک کمیت متفاوت
- **نیروی g در مقابل گرانش**: نیروی G نسبت شتاب است؛ گرانش سیارهای شتاب واقعی است
- **سرعت ≠ شتاب**: سرعت بالا به معنای شتاب بالا نیست (موشک کروز: سریع، شتاب کم)
- **جهت مهم است**: پیچیدن با سرعت ثابت = شتاب (مرکزگرا)
- **واحدهای زمان**: mph/s در مقابل mph/h² (۳۶۰۰ برابر تفاوت!)
- **اوج در مقابل پایدار**: اوج 9g برای ۱ ثانیه ≠ 9g پایدار (دومی باعث بیهوشی میشود)
- **سقوط آزاد شتاب صفر نیست**: سقوط آزاد = شتاب ۹.۸۱ m/s²، نیروی g احساس شده صفر است
حقایق جالب درباره شتاب
قدرت کک
یک کک هنگام پریدن با شتاب 100g شتاب میگیرد — سریعتر از پرتاب شاتل فضایی. پاهای آن مانند فنر عمل میکنند و انرژی را در میلیثانیه آزاد میکنند.
مشت میگوی مانتیس
چنگال خود را با شتاب 10,000g به حرکت در میآورد و حبابهای کاویتاسیون ایجاد میکند که با نور و گرما فرو میپاشند. شیشه آکواریوم شانسی ندارد.
تحمل ضربه به سر
مغز انسان میتواند 100g را برای ۱۰ میلیثانیه تحمل کند، اما فقط 50g را برای ۵۰ میلیثانیه. ضربات در فوتبال آمریکایی: به طور منظم ۶۰-۱۰۰g. کلاهها زمان ضربه را پخش میکنند.
شتاب الکترون
برخورددهنده بزرگ هادرونی پروتونها را تا ۹۹.۹۹۹۹۹۹۱٪ سرعت نور شتاب میدهد. آنها ۱۹۰ میلیون g را تجربه میکنند و در هر ثانیه ۱۱,۰۰۰ بار حلقه ۲۷ کیلومتری را دور میزنند.
ناهنجاریهای گرانشی
گرانش زمین به دلیل ارتفاع، عرض جغرافیایی و چگالی زیرزمینی ±۰.۵٪ متغیر است. خلیج هادسون به دلیل بازگشت پس از عصر یخبندان ۰.۰۰۵٪ گرانش کمتری دارد.
رکورد سورتمه موشکی
سورتمه نیروی هوایی ایالات متحده با استفاده از ترمزهای آبی در ۰.۶۵ ثانیه به شتاب منفی ۱,۰۱۷g رسید. آدمک آزمایشی به سختی زنده ماند. حد انسان: ~۴۵g با مهاربندی مناسب.
پرش فضایی
پرش فلیکس باومگارتنر در سال ۲۰۱۲ از ۳۹ کیلومتری در سقوط آزاد به ۱.۲۵ ماخ رسید. شتاب به اوج ۳.۶g رسید، شتاب منفی در هنگام باز شدن چتر نجات: 8g.
کوچکترین قابل اندازهگیری
گرانشسنجهای اتمی 10⁻¹⁰ m/s² (0.01 میکروگال) را تشخیص میدهند. میتوانند تغییرات ارتفاع ۱ سانتیمتر یا غارهای زیرزمینی را از سطح اندازهگیری کنند.
تکامل علم شتاب
از سطحهای شیبدار گالیله تا برخورددهندههای ذرات که به سرعت نور نزدیک میشوند، درک ما از شتاب از بحثهای فلسفی به اندازهگیری دقیق در ۸۴ مرتبه بزرگی تکامل یافت. تلاش برای اندازهگیری 'سرعت شتاب گرفتن اجسام' باعث پیشرفت مهندسی خودرو، ایمنی هوانوردی، اکتشافات فضایی و فیزیک بنیادی شد.
1590 - 1687
ارسطو ادعا میکرد که اجسام سنگینتر سریعتر سقوط میکنند. گالیله با غلتاندن توپهای برنزی روی سطحهای شیبدار (دهه ۱۵۹۰) اشتباه او را ثابت کرد. با کم کردن اثر گرانش، گالیله توانست شتاب را با ساعتهای آبی زمانبندی کند و کشف کرد که همه اجسام صرف نظر از جرم به طور یکسان شتاب میگیرند.
کتاب اصول نیوتن (۱۶۸۷) این مفهوم را یکپارچه کرد: F = ma. نیرو باعث شتابی میشود که با جرم نسبت عکس دارد. این یک معادله، افتادن سیبها، چرخش ماهها و مسیرهای گلولههای توپ را توضیح میداد. شتاب به پیوند بین نیرو و حرکت تبدیل شد.
- ۱۵۹۰: آزمایشهای گالیله روی سطح شیبدار شتاب ثابت را اندازهگیری میکند
- ۱۶۳۸: گالیله کتاب دو علم جدید را منتشر میکند و سینماتیک را رسمی میکند
- ۱۶۸۷: F = ma نیوتن نیرو، جرم و شتاب را به هم متصل میکند
- g ≈ 9.8 m/s² را از طریق آزمایشهای آونگ स्थापित کرد
1800s - 1954
دانشمندان قرن نوزدهم از آونگهای معکوسپذیر برای اندازهگیری گرانش محلی با دقت ۰.۰۱٪ استفاده کردند و شکل زمین و تغییرات چگالی آن را آشکار کردند. واحد گال (1 cm/s²، به نام گالیله) در سال ۱۹۰۱ برای بررسیهای ژئوفیزیکی رسمی شد.
در سال ۱۹۵۴، جامعه بینالمللی 9.80665 m/s² را به عنوان گرانش استاندارد (1g) پذیرفت—که به عنوان سطح دریا در عرض جغرافیایی ۴۵ درجه انتخاب شد. این مقدار به مرجع محدودیتهای هوانوردی، محاسبات نیروی g و استانداردهای مهندسی در سراسر جهان تبدیل شد.
- ۱۸۱۷: آونگ معکوسپذیر کیتر به دقت گرانشی ±۰.۰۱٪ دست مییابد
- ۱۹۰۱: واحد گال (cm/s²) برای ژئوفیزیک استاندارد شد
- دهه ۱۹۴۰: گرانشسنج LaCoste بررسیهای میدانی ۰.۰۱ میلیگال را ممکن میسازد
- ۱۹۵۴: ISO مقدار 9.80665 m/s² را به عنوان گرانش استاندارد (1g) میپذیرد
1940s - 1960s
خلبانان جنگنده جنگ جهانی دوم در هنگام پیچهای تند بیهوش میشدند—خون تحت فشار پایدار ۵-۷g از مغز دور میشد. پس از جنگ، سرهنگ جان استپ برای آزمایش تحمل انسان سوار سورتمههای موشکی شد و در سال ۱۹۵۴ از 46.2g جان سالم به در برد (شتاب منفی از ۶۳۲ مایل در ساعت به صفر در ۱.۴ ثانیه).
مسابقه فضایی (دهه ۱۹۶۰) نیاز به درک g بالای پایدار داشت. یوری گاگارین (۱۹۶۱) در هنگام پرتاب 8g و در هنگام ورود مجدد 10g را تحمل کرد. فضانوردان آپولو با 4g روبرو شدند. این آزمایشها ثابت کردند: انسانها 5g را به طور نامحدود، 9g را برای مدت کوتاهی (با لباسهای g) تحمل میکنند، اما 15g+ خطر آسیبدیدگی دارد.
- ۱۹۴۶-۱۹۵۸: آزمایشهای سورتمه موشکی جان استپ (بقا در 46.2g)
- ۱۹۵۴: استانداردهای صندلی پرتاب در 12-14g برای ۰.۱ ثانیه تعیین شد
- ۱۹۶۱: پرواز گاگارین قابلیت سفر فضایی انسان را اثبات کرد (8-10g)
- دهه ۱۹۶۰: لباسهای ضد g توسعه یافتند که مانورهای جنگنده با 9g را ممکن میکردند
1980s - اکنون
برخورددهنده بزرگ هادرونی (۲۰۰۹) پروتونها را تا ۹۹.۹۹۹۹۹۹۱٪ سرعت نور شتاب میدهد و به شتاب دایرهای 1.9×10²⁰ m/s² (۱۹۰ میلیون g) میرسد. در این سرعتها، اثرات نسبیتی غالب هستند—جرم افزایش مییابد، زمان منبسط میشود و شتاب به صورت مجانبی میشود.
در همین حال، گرانشسنجهای تداخلسنج اتمی (از دهه ۲۰۰۰ به بعد) ۱۰ نانوگال (10⁻¹¹ m/s²) را تشخیص میدهند—آنقدر حساس که تغییرات ارتفاع ۱ سانتیمتر یا جریان آب زیرزمینی را اندازهگیری میکنند. کاربردها از اکتشاف نفت تا پیشبینی زلزله و نظارت بر آتشفشانها متغیر است.
- دهه ۲۰۰۰: گرانشسنجهای اتمی به حساسیت ۱۰ نانوگال دست مییابند
- ۲۰۰۹: LHC عملیات خود را آغاز میکند (پروتونها در ۱۹۰ میلیون g)
- ۲۰۱۲: ماهوارههای نقشهبرداری گرانشی میدان زمین را با دقت میکروگال اندازهگیری میکنند
- دهه ۲۰۲۰: حسگرهای کوانتومی امواج گرانشی را از طریق شتابهای کوچک تشخیص میدهند
- **برای محاسبات ذهنی ۹.۸۱ را به ۱۰ گرد کنید** — برای تخمینها به اندازه کافی نزدیک است، خطای ۲٪
- **زمان ۰-۶۰ به g**: ۲۷ را بر ثانیهها تقسیم کنید (3s = 9 m/s² ≈ 0.9g، 6s = 4.5 m/s²)
- **جهت را بررسی کنید**: بردار شتاب نشان میدهد که تغییر در کدام جهت رخ میدهد، نه جهت حرکت
- **با 1g مقایسه کنید**: برای درک شهودی همیشه به گرانش زمین ارجاع دهید (2g = دو برابر وزن شما)
- **از واحدهای زمانی یکسان استفاده کنید**: ثانیهها و ساعتها را در یک محاسبه مخلوط نکنید
- **ژئوفیزیک از میلیگال استفاده میکند**: اکتشاف نفت به دقت ±۱۰ میلیگال نیاز دارد، سطح آب زیرزمینی ±۵۰ میلیگال
- **اوج در مقابل متوسط**: زمان ۰-۶۰ متوسط را میدهد؛ شتاب اوج در هنگام شروع بسیار بیشتر است
- **لباسهای G کمک میکنند**: خلبانان با لباسها 9g را تحمل میکنند؛ 5g بدون کمک باعث مشکلات بینایی میشود
- **سقوط آزاد = 1g به سمت پایین**: چتربازان با شتاب 1g شتاب میگیرند اما احساس بیوزنی میکنند (نیروی خالص g صفر است)
- **تکان نیز مهم است**: نرخ تغییر شتاب (m/s³) بیشتر از اوج g بر راحتی تأثیر میگذارد
- **نماد علمی خودکار**: مقادیر < 1 µm/s² برای خوانایی به صورت 1.0×10⁻⁶ m/s² نمایش داده میشوند
مرجع کامل واحدها
واحدهای SI / متریک
| نام واحد | نماد | معادل m/s² | نکات استفاده |
|---|---|---|---|
| سانتی متر بر مجذور ثانیه | cm/s² | 0.01 | تنظیمات آزمایشگاهی؛ همانند گال در ژئوفیزیک. |
| کیلومتر بر ساعت بر ثانیه | km/(h⋅s) | 0.277778 | مشخصات خودرو؛ زمانهای ۰-۱۰۰ کیلومتر در ساعت. |
| کیلومتر بر مجذور ساعت | km/h² | 0.0000771605 | به ندرت استفاده میشود؛ فقط در زمینههای دانشگاهی. |
| کیلومتر بر مجذور ثانیه | km/s² | 1,000 | نجوم و مکانیک مداری؛ شتابهای سیارهای. |
| متر بر مجذور ثانیه | m/s² | 1 | پایه SI برای شتاب؛ استاندارد علمی جهانی. |
| میلی متر بر مجذور ثانیه | mm/s² | 0.001 | ابزار دقیق. |
| دسی متر بر مجذور ثانیه | dm/s² | 0.1 | اندازهگیریهای شتاب در مقیاس کوچک. |
| دکامتر بر مجذور ثانیه | dam/s² | 10 | به ندرت استفاده میشود؛ مقیاس متوسط. |
| هکتومتر بر مجذور ثانیه | hm/s² | 100 | به ندرت استفاده میشود؛ مقیاس متوسط. |
| متر بر مجذور دقیقه | m/min² | 0.000277778 | شتاب آهسته در طول دقایق. |
| میکرومتر بر مجذور ثانیه | µm/s² | 0.000001 | شتاب در مقیاس میکرو (µm/s²). |
| نانومتر بر مجذور ثانیه | nm/s² | 1.000e-9 | مطالعات حرکت در مقیاس نانو. |
واحدهای گرانشی
| نام واحد | نماد | معادل m/s² | نکات استفاده |
|---|---|---|---|
| گرانش زمین (میانگین) | g | 9.80665 | همانند گرانش استاندارد؛ نامگذاری قدیمی. |
| میلی گرانش | mg | 0.00980665 | تحقیقات میکروگرانش؛ ۱ میلیگرم = ۰.۰۰۹۸۱ m/s². |
| گرانش استاندارد | g₀ | 9.80665 | گرانش استاندارد؛ 1g = 9.80665 m/s² (دقیق). |
| گرانش مشتری | g♃ | 24.79 | مشتری: 2.53g؛ انسانها را له میکند. |
| گرانش مریخ | g♂ | 3.71 | مریخ: 0.38g؛ مرجع برای استعمار. |
| گرانش عطارد | g☿ | 3.7 | سطح عطارد: 0.38g؛ فرار از آن آسانتر از زمین است. |
| میکروگرانش | µg | 0.00000980665 | محیطهای با گرانش بسیار کم. |
| گرانش ماه | g☾ | 1.62 | ماه: 0.17g؛ مرجع ماموریت آپولو. |
| گرانش نپتون | g♆ | 11.15 | نپتون: 1.14g؛ کمی بالاتر از زمین. |
| گرانش پلوتون | g♇ | 0.62 | پلوتو: 0.06g؛ گرانش بسیار کم. |
| گرانش زحل | g♄ | 10.44 | زحل: 1.06g؛ برای اندازهاش کم است. |
| گرانش خورشید (سطح) | g☉ | 274 | سطح خورشید: 28g؛ فقط نظری. |
| گرانش اورانوس | g♅ | 8.87 | اورانوس: 0.90g؛ غول یخی. |
| گرانش زهره | g♀ | 8.87 | زهره: 0.90g؛ شبیه به زمین. |
واحدهای امپریال / ایالات متحده
| نام واحد | نماد | معادل m/s² | نکات استفاده |
|---|---|---|---|
| فوت بر مجذور ثانیه | ft/s² | 0.3048 | استاندارد مهندسی ایالات متحده؛ بالستیک و هوافضا. |
| اینچ بر مجذور ثانیه | in/s² | 0.0254 | مکانیزمهای کوچک و کارهای دقیق. |
| مایل بر ساعت بر ثانیه | mph/s | 0.44704 | مسابقات درگ و عملکرد خودرو (mph/s). |
| فوت بر مجذور ساعت | ft/h² | 0.0000235185 | دانشگاهی/نظری؛ به ندرت عملی. |
| فوت بر مجذور دقیقه | ft/min² | 0.0000846667 | زمینههای شتاب بسیار آهسته. |
| مایل بر مجذور ساعت | mph² | 0.124178 | به ندرت استفاده میشود؛ فقط دانشگاهی. |
| مایل بر مجذور ثانیه | mi/s² | 1,609.34 | به ندرت استفاده میشود؛ مقیاسهای نجومی. |
| یارد بر مجذور ثانیه | yd/s² | 0.9144 | به ندرت استفاده میشود؛ زمینههای تاریخی. |
سیستم CGS
| نام واحد | نماد | معادل m/s² | نکات استفاده |
|---|---|---|---|
| گال (گالیله) | Gal | 0.01 | ۱ گال = ۱ cm/s²؛ استاندارد ژئوفیزیک. |
| میلی گال | mGal | 0.00001 | بررسیهای گرانشی؛ اکتشاف نفت/مواد معدنی. |
| کیلوگال | kGal | 10 | زمینههای شتاب بالا؛ ۱ کیلوگال = ۱۰ m/s². |
| میکروگال | µGal | 1.000e-8 | اثرات جزر و مدی؛ تشخیص زیرسطحی. |
واحدهای تخصصی
| نام واحد | نماد | معادل m/s² | نکات استفاده |
|---|---|---|---|
| نیروی جی (تحمل جت جنگنده) | G | 9.80665 | نیروی g احساس شده؛ نسبت بدون بعد به گرانش زمین. |
| گره بر ساعت | kn/h | 0.000142901 | شتاب بسیار آهسته؛ جریانهای جزر و مدی. |
| گره بر دقیقه | kn/min | 0.00857407 | تغییرات تدریجی سرعت در دریا. |
| گره بر ثانیه | kn/s | 0.514444 | دریانوردی/هوانوردی؛ گره در ثانیه. |
| لئو (g/10) | leo | 0.980665 | ۱ لئو = g/10 = 0.981 m/s²؛ واحد مبهم. |
فهرست کامل ابزارها
همه 71 ابزار موجود در UNITS