Διαφορά μεταξύ της επιτάχυνσης και της κεντρομόλου επιτάχυνσης: Επιτάχυνση εφαπτόμενη και κεντρομόλη
Η επιτάχυνση είναι ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας και όταν εκφράζεται με τον υπολογισμό, είναι ο χρόνος παράγωγος της ταχύτητας. Η εφαπτομένη επιτάχυνση και η κεντρομόλη επιτάχυνση αποτελούν συστατικά στοιχεία της επιτάχυνσης για ένα σωματίδιο ή ένα άκαμπτο σώμα σε κυκλική κίνηση.
Επιταχιακή επιτάχυνση
Σκεφτείτε ένα σωματίδιο που κινείται κατά μήκος μιας διαδρομής όπως φαίνεται στο διάγραμμα. Στην εξεταζόμενη περίπτωση, το σωματίδιο βρίσκεται σε γωνιακή κίνηση και η ταχύτητα του σωματιδίου είναι εφαπτόμενη προς την τροχιά.
Ο ρυθμός μεταβολής της εφαπτομενικής ταχύτητας ορίζεται ως η εφαπτομένη επιτάχυνση και υποδηλώνεται με
a t .
t = dv t / dt Ωστόσο, αυτό δεν λαμβάνει υπόψη τη συνολική επιτάχυνση του σωματιδίου. Σύμφωνα με τον πρώτο νόμο του Νεύτωνα, για να χωριστεί ένα σωματίδιο από το ευθύγραμμο μονοπάτι και τη στροφή, πρέπει να υπάρξει άλλη δύναμη. Επομένως μπορούμε να συμπεράνουμε ότι πρέπει να υπάρχει ένα συστατικό επιτάχυνσης κατευθυνόμενο κάθετα προς το στοιχείο εφαπτόμενης επιτάχυνσης, i. μι. προς το σημείο Ο στην παρουσιαζόμενη κατάσταση. Αυτό το στοιχείο επιτάχυνσης είναι γνωστό ως
κανονική επιτάχυνση , και υποδηλώνεται με a n . Όταν
ut και n = v
> u n είναι οι διανύσματα μονάδας στις εφαπτομενικές και κανονικές κατευθύνσεις, η προκύπτουσα επιτάχυνση μπορεί να δοθεί από την ακόλουθη έκφραση. a = a t u t
+ α n u n ) u t + (v t 2 / r) u n . Σε αυτή την περίπτωση, το σωματίδιο εισέρχεται σε μια κυκλική διαδρομή με ακτίνα r. Αυτή είναι μια ειδική περίπτωση γωνιακής κίνησης, και η κανονική επιτάχυνση δίνεται στον όρο centripetal επιτάχυνση. Η δύναμη που καθοδηγεί την κυκλική κίνηση είναι γνωστή ως κεντρομόλος δύναμη . Η κεντρομόλος επιτάχυνση δίνεται επίσης από την παραπάνω έκφραση, αλλά οι γωνιακές σχέσεις στην ταχύτητα και την επιτάχυνση μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να την δώσουν σε όρους γωνιακής ταχύτητας. Επομένως, a
c
= v t 2
/ r = -rω
2
η αντίθετη κατεύθυνση του διανύσματος ακτίνας Η καθαρή επιτάχυνση μπορεί να επιτευχθεί με το αποτέλεσμα των δύο συστατικών c και t . Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της Επιτάχυνσης της Επιτάχυνσης και της Ακτινοκοιλιακής Επιτάχυνσης;
• Οι εφαπτομενικές και οι κεντρομόλες επιταχύνσεις είναι δύο συστατικά της επιτάχυνσης ενός σωματιδίου / σώματος σε κυκλική κίνηση.
• Η εφαπτομενική επιτάχυνση είναι ο ρυθμός μεταβολής της εφαπτομενικής ταχύτητας και είναι πάντοτε εφαπτομενική στην κυκλική διαδρομή και κανονική ως προς το διάνυσμα ακτίνας. • Η κεντρομόλος επιτάχυνση δείχνει προς το κέντρο του κύκλου και αυτή η συνιστώσα επιτάχυνσης είναι ο κύριος παράγοντας που κρατά το σωματίδιο στην κυκλική διαδρομή. • Για ένα σωματίδιο σε κυκλική κίνηση, το διάνυσμα επιτάχυνσης βρίσκεται πάντα μέσα στην κυκλική διαδρομή.
