Különbség a tangenciális gyorsulás és a centripetalális gyorsulás között

Tangenciális gyorsulás vs centripetalális gyorsulás

A gyorsulás a sebesség változásának sebessége, és ha számítással fejezzük ki, ez a sebesség időszármazéka. A tangenciális gyorsulás és a centripetalális gyorsulás a részecske vagy a merev test körkörös mozgással történő gyorsulásának elemei.

Tangenciális gyorsulás

Vegyünk egy részecskéket, amelyek az ábra mentén mozognak egy út mentén. A vizsgált esetben a részecske szögben van, és a részecske sebessége érintőleges az úthoz.

A tangenciális sebesség változásának sebességét a tangenciális gyorsulás határozza meg, és ezt a jelöli egy_t.

egy_t = dv_t/ dt

Ez azonban nem veszi figyelembe a részecske teljes gyorsulását. Newton első törvényének megfelelően, hogy egy részecske eltérjen az egyenes vonaltól és forduljon, másik erőnek kell lennie; ennélfogva megállapítható, hogy legyen egy gyorsulási komponens, amely merőlegesen van irányítva a tangenciális gyorsulási komponenshez, vagyis az O pont felé a bemutatott esetben. A gyorsulás ezen alkotóeleme az normál gyorsulás, és ezt jelöli egy_n.

egy_n = v_t²/ r

Ha u_t és u_n az egységvektorok a tangenciális és a normál irányban, a kapott gyorsulást a következő kifejezéssel adhatjuk meg.

a = a_tu_t + egy_nu_n = (dv_t/ dt) u_t + (v_t²/ r) u_n

Centripetal gyorsulás

Most vegyük figyelembe, hogy a normál gyorsulást indukáló erő állandó. Ebben az esetben a részecske kör alakú pályára lép r sugárral. Ez egy szögmozgás esetén különleges eset, és a normál gyorsulást a centripetalális gyorsulás kifejezés kapja. A kör alakú mozgást mozgató erő a következő centripetális erő.

A centripetalális gyorsulást a fenti kifejezés is megadja, de a sebesség és a gyorsulás szögviszonyai felhasználhatók a szögsebesség szempontjából..

Ebből adódóan,

egy_c = v_t²/ r = -rω²

(Negatív jel azt jelzi, hogy a gyorsulás a sugárvektor ellenkező irányába mutat)

A nettó gyorsulást a két komponens eredményével kaphatjuk meg_c és a_t.

Mi a különbség a tangenciális gyorsulás és a centripetalális gyorsulás között??

• A tangenciális és a centripetalális gyorsulás egy részecske / test körkörös mozgásban felgyorsulásának két alkotóeleme.

• A tangenciális gyorsulás a tangenciális sebesség változásának sebessége, mindig érintőleges a körúthoz, és normális a sugárvektorhoz.

• A centripetalális gyorsulást a kör közepére kell mutatni, és ez a gyorsulási komponens a fő tényező, amely a részecskét a körútban tartja.

• Egy kör alakú mozgásban lévő részecske esetében a gyorsulási vektor mindig a kör alakú pályán belül helyezkedik el.