Tangenciālais paātrinājums salīdzinājumā ar paātrinājumu centripetālā
  

Paātrinājums ir ātruma maiņas ātrums, un, ja to izsaka, izmantojot aprēķinus, tas ir ātruma laika atvasinājums. Tangenciālais paātrinājums un paātrinājums centripetāli ir paātrinājuma komponenti daļiņai vai nekustīgam ķermenim apļveida kustībā.

Tangenciālais paātrinājums

Apsveriet daļiņu, kas pārvietojas pa ceļu, kā parādīts diagrammā. Apskatītajā gadījumā daļiņa atrodas leņķiskā kustībā, un daļiņas ātrums ir tangenciāls ceļam.

Tangenciālā ātruma izmaiņu ātrumu nosaka kā tangenciālo paātrinājumu, un to apzīmē ar.

at = dvt / dt

Tomēr tas nenozīmē kopējo daļiņu paātrinājumu. Saskaņā ar Ņūtona pirmo likumu, lai daļiņa novirzītos no taisnā ceļa un pagrieztos, ir jābūt citam spēkam; līdz ar to mēs varam secināt, ka jābūt paātrinājuma komponentei, kas vērsta perpendikulāri tangenciālajam paātrinājuma komponentam, t.i., uz punktu O parādītajā gadījumā. Šo paātrinājuma sastāvdaļu sauc par parasto paātrinājumu, un to apzīmē ar.

an = vt2 / r

Ja ut un un ir vienības vektori tangenciālajā un normālajā virzienā, tad iegūto paātrinājumu var iegūt ar šādu izteiksmi.

a = atut + anun = (dvt / dt) ut + (vt2 / r) un

Centripetāla paātrinājums

Tagad ņemiet vērā, ka spēks, kas izraisa normālu paātrinājumu, ir nemainīgs. Šajā gadījumā daļiņa nonāk apļveida ceļā ar rādiusu r. Šis ir īpašs gadījums leņķiskā kustībā, un normālam paātrinājumam tiek dots termins centripetāls paātrinājums. Spēks, kas virza riņķveida kustību, ir pazīstams kā centripetālais spēks.

Centripetālo paātrinājumu piešķir arī iepriekšminētā izteiksme, bet, lai to piešķirtu leņķiskā ātruma izteiksmē, var izmantot leņķiskās attiecības ar ātrumu un paātrinājumu.

Tāpēc

ac = vt2 / r = -rω2

(Negatīva zīme norāda, ka paātrinājums ir norādīts rādiusa vektora pretējā virzienā)

Tīro paātrinājumu var iegūt, iegūstot abus komponentus ac un.

Kāda ir atšķirība starp tangenciālo paātrinājumu un centripetālo paātrinājumu?

• Tangenciālie un centripetālie paātrinājumi ir divas daļiņas / ķermeņa paātrinājuma sastāvdaļas apļveida kustībā.

• Tangenciālais paātrinājums ir tangenciālā ātruma maiņas ātrums, un tas vienmēr ir tangenciāls apļveida ceļam un normāls rādiusa vektoram.

Centripetālais paātrinājums ir vērsts uz apļa centru, un šis paātrinājuma komponents ir galvenais faktors, kas notur daļiņu apļveida ceļā.

• Ja daļiņa atrodas apļveida kustībā, paātrinājuma vektors vienmēr atrodas riņķveida ceļā.