Razlika med tangencialnim pospeškom in centripetalnim pospeškom

2024 Avtor: Alex Aldridge | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 13:49

Tangencialni pospešek v primerjavi s centripetalnim pospeškom

Pospešek je stopnja spremembe hitrosti, in ko je izražen z računom, je časovni odvod hitrosti. Tangencialni pospešek in centripetalni pospešek sta komponenti pospeška za delec ali togo telo v krožnem gibanju.

Tangencialni pospešek

Razmislite o delcu, ki se giblje po poti, kot je prikazano na diagramu. V obravnavanem primeru se delec giblje pod kotom, hitrost delca pa je tangencialna na pot.

Stopnja spremembe tangencialne hitrosti je definirana kot tangencialni pospešek in je označena z a_t.

a_t =dv_t/dt

Vendar to ne upošteva celotnega pospeška delca. Po prvem Newtonovem zakonu, da delec skrene s premočrtne poti in se obrne, mora obstajati druga sila; zato lahko sklepamo, da mora obstajati komponenta pospeška, ki je usmerjena pravokotno na tangencialno komponento pospeška, tj. proti točki O v prikazanem primeru. Ta komponenta pospeška je znana kot normalni pospešek in je označena z _n.

a_n =v_t^2/r

Če sta u_t in u_{n enotski vektor v tangencialni in normalni smeri, lahko rezultantni pospešek podamo z naslednji izraz.}

a=a_tu_t + a_nu_n=(dv_t/dt) u_t + (v_t 2^{/r) u}n

Centripetalni pospešek

Zdaj upoštevajte, da je sila, ki povzroča normalni pospešek, konstantna. V tem primeru pride delec na krožno pot s polmerom r. To je poseben primer pri kotnem gibanju, normalni pospešek pa imenujemo centripetalni pospešek. Sila, ki poganja krožno gibanje, je znana kot centripetalna sila.

Centripetalni pospešek je prav tako podan z zgornjim izrazom, vendar se kotna razmerja v hitrosti in pospešku lahko uporabijo za podajanje v smislu kotne hitrosti.

Zato, a_c =v_t²/r=-rω ²

(Negativni predznak pomeni, da je pospešek kazal v nasprotni smeri radijskega vektorja)

Neto pospešek lahko dobimo z rezultanto dveh komponent a_c in a_t.

Kakšna je razlika med tangencialnim pospeškom in centripetalnim pospeškom?

• Tangencialni in centripetalni pospešek sta dve komponenti pospeška delca/telesa pri krožnem gibanju.

• Tangencialni pospešek je stopnja spremembe tangencialne hitrosti in je vedno tangencialen na krožno pot in normalen na vektor radija.

• Centripetalni pospešek je usmerjen proti središču kroga in ta komponenta pospeška je glavni dejavnik, ki ohranja delec na krožni poti.

• Za delec v krožnem gibanju leži vektor pospeška vedno znotraj krožne poti.