加速度jiā sù dù

速度变化量与发生这一变化所用时间的比值。1902年梁启超《格致学沿革考略》：“李舍又知纬度不同者，振动时间为之差异，于是摆子之公式与重力之加速度，始可得而算焉。”1931年《英汉对照百科名汇》：“Acceleration，加速度。”

加速度

物理概念。速度的时间变化率，是矢量。描述速度的大小和方向随时间变化的快慢，用单位时间速度的变化量度。常用的单位有m/s²、cm/s²。通常说某物体的加速度只指它的大小。旅客列车启动时的加速度不超过0.35m/s²，电车启动时的加速度不超过0.6m/s²，普通汽车快速启动的加速度0.9～2m/s²，竞赛汽车可达甚至超过4.5m/s²。

加速度jiasudu

描述质点的速度的大小和方向随时间变化的物理量，是一个矢量，用a表示。单位是米/秒²(m/s²)。
对运动质点可将其速度的变化△v与所经历的时间△t的比，叫做在△t时间内的平均加速度，记为ā=
ā表示平均加速度。平均加速度因所取的时间间隔不同而有所差异。在说明平均加速度时，必须指出是哪一段时间内的加速度。平均加速度只能大致地描写某一段时间内的速度变化情况，时间间隔△t取得越小，所得平均加速度越接近在t时刻质点速度变化快慢的情况，规定在时刻t的质点瞬时加速度a=
，简称加速度。对匀速直线运动质点，速度不改变，加速度为零；对匀变速直线运动质点，加速度为常数；对于匀速率圆周运动质点，其速度大小不变，方向总在变化，故加速度不为零，通过计算可得a=^v2/R,v为质点运动速率，R为圆半径，加速度方向指向圆心。一般说来加速度大小及方向与质点运动的速度大小和方向无直接关系。
为分析加速度对质点运动速度改变的作用，将它分成切向加速度aτ和法向加速度a_n,a=aττ+ann。n、τ分别为运动质点在该时刻运动轨迹上的主法线方向及切线方向的单位矢量。计算结果an=v₂/ρ,aτ=dv/dt，其中v为该点的速率，ρ为运动轨迹在该点的曲率半径。

加速度

描述速度大小和方向变化快慢的物理量。为矢量，等于速度矢对时间的变化率。参见“物理”中的“加速度”。

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加速度

描述速度变化的快慢和方向的物理量。速度的变化与这个变化所经历时间的比值，称为这段时间内的平均加速度。如所取时间趋于零，该比值的极限值表示即时加速度，简称加速度。加速度为矢量，其方向即速度变化方向。它的SI单位是m/s²。

加速度

在航空及航天活动中，人体还可能受到一系列飞行动力学因素的影响： 如方向不同的冲击性加速度，飞行器作曲线或直线加速运动时的持续性加速度，作各种复杂旋转运动时的角速度、角加速度与科里奥利加速度，气流及机械原因等引起的各种复杂振动（噪声）以及航天中遇到的失重影响等。所有这些影响的共性在于： 它们都是由于飞行器运动速度发生改变，即运动物体获得一定“加速度”时所引起的，其本质都是“力”对人体的影响。可见，飞行中除已知的各种异常环境因素外，人体还将被暴露于特殊的“力环境”之中。这是由作用方向、力值大小、持续时间、频率等参数皆不相同的作用力所组成的连续谱。本世纪三十年代起，已利用人体离心机对飞机作特技飞行时出现的持续性径向加速度影响进行了系统研究，并于四十年代研制成功抗荷装备沿用至今，对充分发挥歼击机战术技术性能作出了重要贡献。随后又扩展到其它航空加速度生理影响，如为发展弹射救生技术等开展的冲击性加速度研究等。五十年代以来，由于航天及航空事业的需要，随着各种加速度影响（包括失重问题）研究工作的日益深入，对飞行器作加速度运动所引起的惯性力场与地球引力场在生物学效应上的等效性，理解日益深刻，更侧重从引力场与惯性力场统一角度去考察各种重力环境的生理影响。近年为发展高机动性能歼击机，对高G值加速度的影响及防护问题又开展了系统的研究工作。
加速度谱 速度的时间变化率为“加速度”，系矢量。运动物体在速率或方向上的任何改变，都意味着有加速度发生。力又是使物体运动状态发生改变，使其获得加速度的唯一原因。航空、航天中可能遇到的各种加速度，也是由于各种外力作用引起，主要有：
直线加速度 当物体作变速直线运动时，速度的时间变化率即为直线加速度。在匀变速直线运动中，加速度值为恒量；在任意直线运动中，加速度值为变量。由外力制动作用所引起的“减速度”(如在开伞冲击、跳伞着陆、迫降、碰撞等情况下)也是一种直线加速度，但方向为负。各种冲击塔、直线加速和减速器是模拟这种加速度的实验设备。
切向与法向加速度 飞行器作曲线运动时。速度的数值（即速率）和方向均不断变化。任意曲线运动的加速度矢量可按平行四边形法则分解为二个分量：一是“切向加速度”(at)，系沿切线指向前进方向，具体表述物体沿曲线运动时速度数值的改变情况； 另一是“法向加速度”(an)，沿法线方向，指向曲线凹侧的曲率中心，具体表述运动物体速度矢量方向的改变情况。法向加速度的数学表达式为：

式中： V—物体在一点的速率，R—曲线在该点的曲率半径。匀速圆周运动是最简单的曲线运动。此种情况下，运动速率是均匀的，故切向加速度为零，仅存在法向加速度，以使运行物体不断改变方向。在匀速圆周运动的场合。通常也称法向加速度为“向心加速度”或“径向加速度”(详见“正加速度”等)。
角加速度 物体作转动运动的情况下，还可以角度变化来描述物体运动的状态，相应地导出角位移、角速度及角加速度等所谓“角量”的物理量。物体绕定轴转动所经之角度称“角位移”。转动物体任一半径在单位时间所转过的角度则称“角速度”。角速度的时间变化率即是“角加速度”。在变速转动的情况下，除角加速度外，物体上的各个质点还同时获得切向及法向加速度。角加速度虽然也引起惯性力，但因单位不同，故角加速度不能直接与切向及法向加速度作矢量运算，也不能用G单位表示其大小(详见“角加速度”)。
科里奥利加速度 在一个正以匀角速度转动的飞行器中(广义地应为“转动参考系”)，如人体同时还围绕另一个固定轴旋转，或者与转动参考系的转轴成一定角度同时发生线位移运动等情况下，则人体将获得另一种加速度，称“科里奥利加速度”。因这种加速度是人体在转动飞行器中同时作补充相对运动而获得，故又称“补充加速度”。角加速度和科里奥利加速度的影响均可用转椅等不同维数的旋转装置模拟(详见“科里奥利加速度”)。振动加速度 物体在一定平衡位置附近，作来回往复的运动称“机械振动”。最简单的周期性直线振动是谐振动，而任何复杂振动都可认为是由多个谐振动叠加而成。谐振动都具有一定的频率及振幅。谐振动的加速度与位移恒成正比而方向相反(＝-ω2x)(见“航空振动”)。
加速度及力的G单位系统 除物理及工程上常用的各种单位制外，在重力生理学还常以G为单位表示加速度及力的大小：
(1)任一运动物体所获得加速度(a) （角加速度除外）的大小， 均以其为标准重力加速度(g₀)的倍数()来表示。
(2)任一物体所受的力(F)，也以其为自身在地表面静态下标准重量(W₀)的倍数(F/W₀)来表示。
这种辅助系统的实质即在于： 用标准重力加速度对任一加速度矢量进行“规格化”； 用物体自身在地表面所受重力为标准，对其所受之力进行“规格化”。上述以G值表示的加速度及力值也可分别称为“重力规格化加速度”(gravitationally normalized acceleration,GNA) 及“重力规格化力” (gravitationally normalized force,GNF)。由牛顿第二定律可得出如下关系式：

所以G值可以明确表示一飞行器或物体因受外力作用获得了多大的加速度，而物体因此所受到的惯性力或重量变化又有多大。采用G单位时，这二者的数值又恰相等。G值系比例值，故为无因次量，但具有矢量的方向性，可用正、负号及字母下标表明。
广义重量概念 分述如下：
力的概念 力是使运动物体获得加速度（或发生形变）的原因。可引起物体发生加速运动的外力有两类：
❶接触力。指仅在物体相接触处发生作用的力，如弹性力、摩擦力、气动力等，物体所受的机械外力皆属接触力。
❷万有引力。一切物体都在它周围空间形成引力场，使物体间普遍存在着相互吸引的力，无论物体互相接触或相隔一定距离均起作用。引力作用于物体的每一个质点，影响分布在整个体积中。物体在地球表面及其周围空间运动，恒常地受到地心引力，即重力的作用。此外，当物体在外力影响下作加速运动时，由于物体具有惯性的原因，还要引起惯性力作用于物体自身。惯性力的大小即等于物体质量与加速度的乘积，但方向则与加速度方向相反。如飞机在弹射起飞、制动着陆、迫降、特技飞行、弹射离机、跳伞着陆等时，飞行人员所感受到的力均属惯性力（曲线运动场合为惯性离心力）。惯性力具有与引力相同的性质，也以力场方式作用于物体的每一个质点。
达兰贝尔 (d’Alembert)原理 在物体运动的任一瞬间，作用于物体上的外力(为重力Fg与接触外力F。的矢量和)总与同时发生的惯性力Fi互相平衡。 其数学表达式(又称“动平衡方程”)如下：

这样就可将复杂的动力学问题转变为静力学平衡问题。此式表明，在所有运动条件下(包括“静止”)，作于物体上的各力之和为零。可以图1所示几种运动情况为例说明此原理的应用。

图1 达兰贝尔原理

(a)为物体静止于支持物上，(b)为在稠密大气中由于空气阻力与物体重量平衡已达临界速度的下落物体，(c)为在大气中刚下降不久的物体(落体加速度a视重”即取决于重力与惯性力的矢量和=""
广义重量概念 根据古典的重量定义，重量又称“重力”，即是静止物体所受地心引力的大小。在一定高度范围（数百米）及一定区域内，重量可被看成是一个恒力。但离地面越远时，由于地球引力势减弱，重量也就越来越小。必须注意重量与质量的本质区别。质量，是关于物体惯性的物理学量度，取决于物体中所含物质的量，不因高度和地区不同而发生任何变化。由达兰贝尔原理得知，任何物体作加速运动时，必定有惯性力同时作用于物体自身。根据广义相对论，地球引力场与惯性力场是等效的，二者可以作矢量运算。惯性力场所引起的生理和心理效应也与重力场所引起者无区别。所以当物体作加速运动时，自身将受到“重力-惯性力合力”的作用，其重量也必然随之发生改变。为此乃引入广义的重量概念如下： 一个物体的重量即是作用于该物体上的重力与惯性力的矢量合力。由于物体运动状态不同，根据惯性力的大小和方向，可能出现下述几种不同情况的重量变化：
❶当物体对地球这个惯性参考系保持相对静止或作匀速直线运动时，物体只受重力的作用，故此时的重量即是其“实重”，即“静态”下的重量(图1中的(a)、(b))。
❷当物体作加速运动时，由于惯性力方向及大小之不同，可发生“失重”或者“超重”现象。此时的重量即是物体的“视重”，亦即在“动态”下物体的重量。
(1) 失重： 指重力与惯性力方向相反，二者彼此抵销的情况。如重力-惯性力矢量合力<重力(G<1)，即为“部分失重”，或“减重”，此时物体虽仍有重量，但比实重为轻(图1(c))。如惯性力=重力，则重量为0(G=0)，称“完全失重”或“无重”(图1(d))。此外，当惯性力与重力均消失时，亦可发生失重，如脱离地球引力场飞向其它恒星的航天器，在被动段航行轨道上的失重情况即是。
(2) 超重： 当重力与惯性力的矢量合超过其实重时，即发生各种指向不同的“超重”(图1(e))。超重的倍数可以G为单位表示。例如，在机动飞行中飞行员所受重力-惯性力矢量合力为5G，即表明其身体视重已为静止时体重的5倍。
决定加速度生理效应的重要参数 以直线及法向加速度的影响为例说明，其它加速度影响近似。
G值： 在其它因素都相同的条件下，G值愈大，表明其受力愈大，影响及后果也愈严重。
作用时间 一般指从加速度作用开始到终了的总时间，有时还要指出峰值的作用时间。时间因素很重要，因引起流体静压效应及各种生理效应均需一定时间过程。G值一定时，作用时间越长，影响就越严重。作用时间不同的加速度影响所引起的人体改变，性质也迥然不同。通常以1秒钟作为一个人为的界限。不足1秒钟的高G值加速度，称“冲击性加速度”，可在迫降接地、弹射离机、碰撞、开伞着陆等情况下遇到，主要引起不同程度的病理损伤，如出血、骨折、内脏损伤，甚至发生外伤性休克。作用时间超过1秒钟者称“持续性加速度”，多在飞机作曲线运动时由法向加速度所引起，此时主要由于重力的流体静压效应，可引起呼吸、循环功能直至神经系统功能障碍。最近又研究了动、植物对“慢性加速度场”，即对长时间人工重力条件的适应情况。关于在失重情况下长时间停留的影响，研究工作就更多。
G值增长率 指单位时间内加速度增长变化的速率。不同性质的加速度，G值增长率具有不同的意义。如冲击性加速度，其G值增长率大小对于造成机械性损伤的严重程度具有重要意义。
作用方向 由于身体结构在方向性方面也具有许多特征，故力的作用方向不同时，其影响后果亦不完全一样。因持续性加速度主要是引起血液转移，而人体的主要大血管又都与身体长轴平行，所以当加速度方向与身体长轴相一致时，后果最为严重。此外，还要看惯性力的指向：惯性力指向头部者（负加速度）影响最严重； 指向足部者（正加速度），次之；与身体长轴垂直者（横加速度），耐力最高。
此外，还应考虑各种复合环境因素的影响，因各种加速度均非孤立出现。如飞机在作机动飞行时，除持续性加速度外，往往还有角加速度、科里奥利加速度、振动等影响出现。除这一类因素外，如同时有缺氧、高温等环境因素，也将使人体耐力下降。
常用术语 由于命名方法较多，特别是飞行器加速度方向与惯性力指向正好相反，一些文献往往未严格标出，易造成混乱。现列举常用术语并作比较如下：
直线及法向（径向）加速度的术语及矢量符号 概括起来，有两类术语。一类是以运动器的加速度方向为命名依据。如称指向头部的加速度为“头向加速度”，指向足的为“足向加速度”。横加速度则分为“向前”、“向后”、“向左”、“向右”四种。早期研究工作中，根据生理效应方向性特点，曾命名“头向加速度”为“正加速度”；“足向加速度”为“负加速度”，虽有其不合理之处，但在航空医学中已属习惯用法，至今沿用。也可以矢量符号表示飞行器加速度矢量(见图2及下表):以a表示飞行器的加速度，其右下角的字母下标x、y、z分别表示空间坐标的三个轴(即飞机的纵轴、横轴和立轴)，表明加速度是发生在那个轴向； 在三个轴向中，又规定向前、向下及向右方向的加速度为正，其余为负。例如，“+ax”代表发生在飞机X轴向、向前的加速度，即向前加速度。
另一类命名方法则着眼于内脏器官移动的方向，即惯性力作用方向。有关名词很多，例如，对于受惯性力影响，视重沿力的作用方向增大的现象，即有“超重”、“过载”、“过荷”、“载荷”等名称。按惯性力作用方向有正、负、横“超重”或“过载”的名称。亦可以矢量符号表示惯性力矢量(有的文献称此为“生理加速度”):以符号G表示惯性力矢量； 以字母下标x、y、z分别代表通过身体前后、左右、上下三个方向的坐标轴；凡指向足、背及左侧的惯性力都冠以“+”号，以标出矢量方向。例如，当飞机的加速度矢量为“—az”时；则人体所受重力-惯性力矢量合为“+Gz”，表示它发生于Z轴，指向足. 还有人用眼眶中的眼球（或胸腔中的心脏）在力作用下的移动方向描述惯性力的作用方向。

图2 矢量符号示意图

(a)飞机加速度矢量 (b)作用于人体的重力-惯性力矢量合力直线及法向加速度常用术语、矢量符号对照表

飞行器 加速运 动方向	关于飞行器加速度的术语		关于重力-惯性力矢量合的术语
	矢量符号	加速度名称	矢量符号	G名称	超重或过载名称	通俗描述
向前	+aX	向前加速度	+GX	胸-背方向横G	胸-背横超重	眼球向内
向后	-aX	向后加速度	-GX	背-胸方向横G	背-胸横超重	眼球突出
向上	-aZ	头向加速度、正加速度	+GZ	正 G	正超重	眼球向下
向下	+aZ	足向加速度、负加速度	-GZ	负 G	负超重	眼球向上
向右	+aY	向右侧加速度	+GY	右-左方向横G	右-左横超重	眼球向左
向左	-aY	向左侧加速度	-GY	左-右方向横G	左-右横超重	眼球向右

角加速度的术语及矢量符号 角加速度发生在飞机作横滚、俯仰及偏航等转动运动的过程中，以矢量符号、、表示。所引起之惯性力影响用矢量符号R表示。

加速度

accelerating velocity

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加速度

acceleration