Rozdíl mezi tangenciálním zrychlením a odstředivým zrychlením

Tangenciální zrychlení vs. odstředivé zrychlení

Zrychlení je rychlost změny rychlosti a když je vyjádřena pomocí počtu, je to časová derivace rychlosti. Tangenciální zrychlení a centripetální zrychlení jsou součásti zrychlení pro částici nebo tuhé těleso v kruhovém pohybu.

Tangenciální zrychlení

Zvažte částici pohybující se po cestě, jak je znázorněno na obrázku. V uvažovaném případě je částice v úhlovém pohybu a rychlost částice je tangenciální k cestě.

Rychlost změny tangenciální rychlosti je definována jako tangenciální zrychlení a označuje se A_t.

A_t = dv_t/ dt

To však nezohledňuje celkové zrychlení částice. Podle Newtonova prvního zákona musí částice odchýlit se od přímočaré cesty a otočit se, musí existovat další síla; můžeme tedy odvodit, že musí být komponenta zrychlení nasměrovaná kolmo na tangenciální složku zrychlení, tj. směrem k bodu O ve znázorněném příkladu. Tato složka zrychlení je známá jako normální zrychlení, a to je označeno A_n.

A_n = v_t²/ r

Li u_t a u_n jsou jednotkové vektory v tangenciálním a normálním směru, výsledné zrychlení může být dáno následujícím výrazem.

a = a_tu_t + A_nu_n = (dv_t/ dt) u_t + (proti_t²/ r) u_n

Odstředivé zrychlení

Nyní si uvědomte, že síla vyvolávající normální zrychlení je konstantní. V tomto případě částice vstupuje do kruhové dráhy s poloměrem r. Toto je zvláštní případ v úhlovém pohybu a normální zrychlení je dáno termínem centripetální zrychlení. Síla pohánějící kruhový pohyb je známá jako dostředivá síla.

Centipetální zrychlení je také dáno výše uvedeným výrazem, ale úhlové vztahy v rychlosti a zrychlení mohou být použity k tomu, aby byly vyjádřeny v úhlové rychlosti..

Proto,

A_C = v_t²/ r = -rω²

(Záporné znaménko znamená, že zrychlení směřovalo opačným směrem než vektor poloměru)

Čisté zrychlení může být získáno výsledkem obou složek a_C a_t.

Jaký je rozdíl mezi tangenciální akcelerací a centripetální akcelerací?

• Tangenciální a centripetální zrychlení jsou dvě složky zrychlení částice / těla v kruhovém pohybu.

• Tangenciální zrychlení je rychlost změny tangenciální rychlosti a je vždy tangenciální k kruhové dráze a je kolmá k vektoru poloměru.

• Centripetální zrychlení je nasměrováno ke středu kruhu a tato složka zrychlení je hlavním faktorem, který udržuje částici v kruhové dráze.

• U částice v kruhovém pohybu leží vektor zrychlení vždy uvnitř kruhové dráhy.