Hröðun

Hröðun er hugtak í eðlisfræði og er hún skilgreind sem hraðabreyting á tímaeiningu. Nánar er hröðun sú hraðabreyting, sem massi (hlutur) fær á tímaeiningu vegna einhvers krafts, sem verkar á viðkomandi massa eða hlut. Tákn hröðunar er a (en: acceleration), hraði er táknaður með v (en: velocity), tími með t, kraftur með F (en: force) og massi er táknaður með m. Feitletruðu táknin eru vigrar (vektorar), en með því er átt við stærðir, sem eru stefnubundnar. Með þessum táknum verður stærðfræðileg skilgreining á hröðun (meðalhröðun) eftirfarandi:

$\overrightarrow{a}=\frac{d\overrightarrow{v}}{dt}$

Enn fremur gildir samkvæmt öðru lögmáli Newtons að

$\overrightarrow{a}=\frac{\overrightarrow{F}}{m}$

en þessi skilgreining á aðeins við ef massi hlutarins helst fastur. Almenna skilgreiningin er

$\overrightarrow{a}=\frac{d\overrightarrow{p}}{dt}$

þar sem $\overrightarrow{p}=m\overrightarrow{v}$ er skriðþungi hlutar og þar sem bæði hraðinn og massinn eru bæði föll af tíma er hröðunin

$\overrightarrow{a}=\frac{d\overrightarrow{p}}{dt}=\overrightarrow{v}\cdot \frac{dm}{dt}+m\cdot \frac{d\overrightarrow{v}}{dt}$

Þegar hlutur eykur hraða sinn, þ.e. krafturinn er í sömu stefnu og hraðinn, er sagt að hann hafi jákvæða hröðun en þegar hraðinn minnkar, krafturinn er í öfuga átt við hraðann, er sagt að hann hafi neikvæða hröðun, vigurinn a er sem sagt alltaf í sömu stefnu og krafturinn, ekki sömu stefnu og hraðinn. SI-mælieining hröðunar er metrar á sekúndu, á sekúndu (m/s²). Hröðun bifreiða er yfirleitt gefin sem sá tími í sekúndum, sem það tekur að aka bílnum úr kyrrstöðu í hraðann 100 km/klst.

Sem dæmi má nota massa m sem hefur hröðun 2 m/s² sem þýðir að fyrir hverja sekúndu sem líður eykur massinn hraða sinn um 2 m/s, þannig að hann byrjar með hraða 0 m/s, eftir 1 sekúndu er hraðinn orðinn 2 m/s, eftir 2 sekúndur er hraðinn orðinn 4 m/s og þar fram eftir götunum.

Hröðun í hringhreyfingu og gervikraftar

Þegar hlutur ferðast eftir hringferli, þá verkar svokallaður miðsóknarkraftur á hann og hröðunin verður því í átt að miðju hringsins en ekki frá eins og gervikrafturinn miðflóttakraftur gefur til kynna, sem allir telja sig finna, þegar þeir lenda í hringhröðun. Svigkraftur jarðar (Corioliskraftur) er gervikraftur, sem ásamt miðsóknarkrafti veldur því að loft blæs rangsælis umhverfis lægðir, en réttsælis umhverfis hæðir á norðurhveli jarðar. (Þessu er öfugt farið á suðurhvelinu.)