L’accélération constante se produit lorsque la vitesse à laquelle la vitesse ou la vitesse d’un corps change – à quel point il accélère ou ralentit – reste la même pendant une période de temps donnée. L’accélération, la vitesse et le déplacement sont les trois grandeurs principales qui décrivent le mouvement d’un corps. Le déplacement est la mesure de la distance parcourue par un corps. La vitesse décrit la vitesse à laquelle le corps se déplace, la distance qu’il parcourt pendant une période de temps spécifique. L’accélération est la mesure du changement de vitesse, c’est-à-dire la façon dont la vitesse d’un corps change à un moment donné.
Isaac Newton a été le premier à associer l’accélération à la force. La deuxième loi du mouvement de Newton stipule que la force agissant sur un corps (F) peut être décrite en fonction de sa masse (m) et de son accélération (a) par l’équation F=ma. Cela signifie qu’un corps soumis à une force constante connaîtra une accélération constante. L’unité métrique de force s’appelle le Newton (N), et une force de 1 Newton fera accélérer un corps de 2.2 livres (1 kg) à 3.28 pieds (1 m) par seconde par seconde (ms2). Cela signifie qu’à partir d’un point de repos, après une seconde, le corps se déplacera à 3.28 pieds (1 m) par seconde, et après 10 secondes, il se déplacera à 32.8 pieds (10 m) par seconde.
Tout objet influencé par la gravité subit une accélération constante. Newton aurait conçu sa théorie de la gravité lorsqu’une pomme a atterri à côté de lui alors qu’il était assis sous un arbre. On ne sait pas si cette histoire est vraie, mais ce que l’on sait, c’est que Newton a déduit qu’une pomme tombe à cause d’une force agissant entre la Terre et la pomme, et que cette force est le résultat de leurs masses respectives.
Avant Newton, on pensait généralement que les objets plus lourds tombaient plus rapidement que les objets plus légers. Un gros rocher tombe plus vite qu’une plume légère, mais cela n’a rien à voir avec leurs masses respectives. Le calcul de l’accélération causée par la gravité sur Terre dépend du rayon de l’objet, de sa masse et d’un nombre connu sous le nom de constante de force gravitationnelle. À la surface de la Terre, tous les objets subissent un taux d’accélération constant d’environ 9.81 ms2, bien que cela change légèrement avec la latitude car la Terre n’est pas une sphère parfaite.
Les différences de mouvement entre une plume et une pierre lorsqu’elles tombent sont causées par la force de friction des particules d’air agissant sur elles. Cette force s’oppose à la gravité et est le résultat de leurs formes plutôt que de leurs masses. Une plume est sujette à beaucoup plus de frottements de l’air qu’une pierre. Sur la Lune, où il n’y a pas d’atmosphère, les deux objets tomberaient au même rythme.