Beschleunigungzentripetal ist eine Eigenschaft, die in Körpern vorhanden ist, die a. beschreiben Kreisbewegung. Es ist ein Vektorgröße der auf das Zentrum der Trajektorie zeigt, außerdem ist sein Modul direkt proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit des Körpers und umgekehrt proportional zum Radius der Kurve.
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Was ist Zentripetalbeschleunigung?
Die Zentripetalbeschleunigung wird repräsentiert durch a Vektorauf die Mitte einer Kreisbahn zeigen. Denn es ist ein Beschleunigung, Ihre Maßeinheit ist die m/s², jedoch im Gegensatz zu den durchschnittliche Beschleunigung und aus Momentanbeschleunigung, Zentripetalbeschleunigung ist nicht als Geschwindigkeitsänderung gekennzeichnet, sondern als Variation in Richtung und Richtung der Geschwindigkeit.
Der Zentripetalbeschleunigungsvektor ist Tangente zur Flugbahn des Körpers ist es außerdem aufrecht in Richtung Geschwindigkeitsteigen, auch genannt Geschwindigkeittangential.
Auch in den Fällen, in denen ein Mobile eine kreisförmige und gleichmäßige Bewegung beschreibt, also mit konstanter Winkelgeschwindigkeit, kommt es zu einer Zentripetalbeschleunigung, also jede Bewegung, die auf Kreisbahnen stattfindet, wird beschleunigt.
Die Zentripetalbeschleunigung ist direktproportional zur Tangentialgeschwindigkeit des Handys, quadriert, und umgekehrtproportionalzum Radius der Kurve, wie wir weiter unten zeigen werden.
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Zentrifugalbeschleunigung
Die Zentrifugalbeschleunigung ist a Konzeptfalsch sehr gebraucht. Da Objekte, wenn sie in Rotation versetzt werden, dazu neigen, „vom Zentrum wegzulaufen“, stellen wir uns jedoch die Existenz einer Zentrifugalbeschleunigung vor, solche Beschleunigung gibt es nicht not. In der Tat, was existiert, ist die Trägheit von Objekten, die sich auf Kreisbahnen bewegen.
DAS Trägheit es ist die Tendenz eines Körpers, in seinem Zustand der geradlinigen Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit oder in Ruhe zu bleiben, wenn die Körper aus diesem Grund auf einer kreisförmigen Bahn die Wirkung von a. erleiden Zentripetalkraft, die auf die Mitte zeigt. In diesem Moment verursacht seine Trägheit die Zentrifugalbewegung.
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Zentripetalbeschleunigung der Erde
Die Erde führt ein Bewegung von Übersetzung, bei einer durchschnittlichen Entfernung von 150 Millionen Kilometern und einer Geschwindigkeit von etwa 100.000 km/h. Auch in der Äquatorlinie, ein Geschwindigkeit von Drehung von der Erde beträgt etwa 1600 km/h.
Auch wenn wir uns so schnell bewegen, können wir die Zentripetalbeschleunigung der Erde nicht wahrnehmen, weil die durch die Rotations- und Translationsbewegungen erzeugten Beschleunigungen tausendmal schwächerdass die sehr Schwere terrestrisch.
Es ist jedoch bekannt, dass die Zentripetalbeschleunigung der Erde eine sehr wichtige Rolle spielt: Sie macht die Meere den Äquator besetzen, wenn der Planet aufhörte zu rotieren, würden sie die Region verlassen und in Richtung Norden wandern und Süd.
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Formel für zentripetale Beschleunigung Ac
es gibt mehr als einen Formel zur Berechnung der Zentripetalbeschleunigung verwendet, kennen Sie jeden:
v - Geschwindigkeit
R – Radius der Kurve
Darüber hinaus gibt es eine Formel für die Zentripetalbeschleunigung, die in Form von berechnet werden kann Geschwindigkeiteckig, ω, Hinweis:
v - Geschwindigkeit
R – Radius der Kurve
Zentripetalkraft und Zentripetalbeschleunigung
Die Zentripetalkraft ist wie die aus translatorischen Bewegungen resultierende Kraft die resultierende Kraft, die auf einen Körper einwirkt und ihn in Rotation versetzt. Daher entspricht diese Größe der Masse des Körpers multipliziert mit der Zentripetalbeschleunigung. Daher Zentripetalkraft und Zentripetalbeschleunigung sind verschiedene dinge, seit der Zentripetalkraft ist definiert durch das Produkt aus Masse und Zentripetalbeschleunigung.
Übungen zur Zentripetalbeschleunigung
Frage 1) Ein 1000 kg schweres Fahrzeug bewegt sich mit 20 m/s auf einer Kreisbahn mit einem Radius von 40 m. Überprüfen Sie die Alternative, die die auf das Fahrzeug übertragene Zentripetalbeschleunigung anzeigt.
a) 5 m/s²
b) 1 m/s²
c) 10 m/s²
d) 8 m/s²
e) 4 m/s²
Vorlage: Buchstabe C
Auflösung:
Lassen Sie uns die Beschleunigungsformel verwenden, die die Geschwindigkeit mit dem Radius der Flugbahn in Beziehung setzt, sehen Sie es sich an:
Nach der durchgeführten Berechnung betrug die Zentripetalbeschleunigung, die das Auto erfuhr, 10 m/s², daher ist die richtige Alternative der Buchstabe c.
Frage 2) Ein Rennfahrer fährt mit einer Zentripetalbeschleunigung von 15 m/s² in eine Hochgeschwindigkeitskurve. Bestimmen Sie in dem Wissen, dass der Kurvenradius 60 m beträgt, die Größe der Winkelgeschwindigkeit des Rennwagens in der Kurve.
a) 3,0 rad/s
b) 2,5 rad/s
c) 0,5 rad/s
d) 0,2 rad/s
e) 1,5 rad/s
Vorlage: Buchstabe C
Auflösung:
Lassen Sie uns die Winkelgeschwindigkeit mit der folgenden Formel für die Zentripetalbeschleunigung berechnen, und zwar so:
Nach obiger Berechnung ändert das Fahrzeug jede Sekunde seine Richtung um etwa 0,5 Radiant. Nach der Definition von Radiant entspricht dies etwa 28° pro Sekunde, die richtige Alternative ist also der Buchstabe c.
Frage 3) Bestimmen Sie die Zentripetalbeschleunigung eines Objekts, das sich auf einer Kreisbahn mit einem Radius von 4 m bewegt, wobei Sie berücksichtigen, dass dieses Objekt alle 4 s eine Umdrehung ausführt. (Verwenden Sie π = 3,14).
a) 9,8 m/s²
b) 8,7 m/s²
c) 0,5 m/s²
d) 6,0 m/s²
e) 2,5 m/s²
Vorlage: Buchstabe a
Auflösung:
Um die Zentripetalbeschleunigung des Objekts zu berechnen, ist es notwendig, die Größe seiner zu kennen Skalargeschwindigkeit oder sogar seine Winkelgeschwindigkeit in diesem Sinne, lass uns diese Sekunde erhalten get Geschwindigkeit. Um dies zu tun, müssen wir uns daran erinnern, dass jede vollständige Umdrehung einem Überstreichen eines Winkels von 2π rad entspricht und dass dies 4 s dauert:
Basierend auf dem erhaltenen Ergebnis finden wir, dass die Zentripetalbeschleunigung, die das Objekt auf einer Kreisbahn hält, ungefähr 9,8 m/s² beträgt, daher ist die richtige Alternative der Buchstabe a.
Von Rafael Hellerbrock
Physik Lehrer
