Επιτάχυνσηκεντρομόλος είναι μια ιδιότητα που υπάρχει σε σώματα που περιγράφουν ένα κυκλική κίνηση. Είναι ένα Διάνυσμα μεγαλείο το οποίο δείχνει στο κέντρο της τροχιάς, επιπλέον, το δομοστοιχείο του είναι ευθέως ανάλογο με το τετράγωνο του ταχύτητα του σώματος και αντιστρόφως ανάλογη με την ακτίνα της καμπύλης.
Δείτε επίσης: Ομοιόμορφη κυκλική κίνηση: χάρτης έννοιας και μυαλού
Τι είναι η κεντρομόλος επιτάχυνση;
Η κεντροπεταλική επιτάχυνση αντιπροσωπεύεται από ένα διάνυσμαδείχνοντας προς το κέντρο μιας κυκλικής διαδρομής. Επειδή είναι επιτάχυνση, η μονάδα μέτρησης είναι το m / s², ωστόσο, σε αντίθεση με το μέση επιτάχυνση και από στιγμιαία επιτάχυνση, κεντρομόλο επιτάχυνση δεν χαρακτηρίζεται ως παραλλαγή της ταχύτητας, αλλά μάλλον ως παραλλαγή στην κατεύθυνση και την κατεύθυνση της ταχύτητας.
Το κεντρομόλο διάνυσμα επιτάχυνσης είναι εφαπτομένος στην τροχιά του σώματος, επιπλέον, είναι κάθετος προς την κατεύθυνση του ταχύτητααναρρίχηση, επίσης λέγεται ταχύτηταεφαπτομένης.
Ακόμη και σε περιπτώσεις όπου ένα κινητό περιγράφει μια κυκλική και ομοιόμορφη κίνηση, δηλαδή, με σταθερή γωνιακή ταχύτητα, υπάρχει κεντρομόλος επιτάχυνση, επομένως, κάθε κίνηση που συμβαίνει σε κυκλικές διαδρομές επιταχύνεται.
Η κεντροπεταλική επιτάχυνση είναι κατευθείανανάλογη με την εφαπτομενική ταχύτητα του κινητού, τετράγωνο και αντιστρόφωςαναλογικάστην ακτίνα της καμπύλης, όπως θα δείξουμε παρακάτω.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)
Φυγοκεντρική επιτάχυνση
Η φυγοκεντρική επιτάχυνση είναι α έννοιασφαλμένος πολύ χρησιμοποιημένος. Δεδομένου ότι, όταν τοποθετούνται σε περιστροφή, τα αντικείμενα τείνουν να «τρέχουν μακριά από το κέντρο», φανταζόμαστε την ύπαρξη μιας φυγοκεντρικής επιτάχυνσης, ωστόσο, τέτοια επιτάχυνση δεν υπάρχει. Στην πραγματικότητα, αυτό που υπάρχει είναι το αδράνεια αντικειμένων που κινούνται σε κυκλικές διαδρομές.
Ο αδράνεια είναι η τάση ενός σώματος να παραμένει στην κατάσταση της ευθύγραμμης κίνησης του, με σταθερή ταχύτητα ή σε ηρεμία, γι 'αυτό, όταν σε μια κυκλική τροχιά, τα σώματα υποφέρουν από τη δράση ενός κεντρομόλος δύναμη, που δείχνει το κέντρο. Εκείνη τη στιγμή, η αδράνεια του προκαλεί τη φυγοκεντρική κίνηση.
Δείτε επίσης: Ο Πρώτος Νόμος του Νεύτωνα - τι είναι, παραδείγματα και ασκήσεις
Κεντροπεταλική επιτάχυνση της Γης
Η Γη εκτελεί α κίνηση του μετάφραση, σε μια μέση απόσταση 150 εκατομμυρίων χιλιομέτρων, κινώντας περίπου 100.000 km / h Επίσης, στο ισημερινή γραμμή, ένα ταχύτητα περιστροφή από τη γη είναι περίπου 1600 km / h.
Ακόμα κι αν κινούμαστε τόσο γρήγορα, δεν είμαστε σε θέση να αντιληφθούμε την κεντρομόλο επιτάχυνση της Γης, επειδή οι επιταχύνσεις που παράγονται από τις κινήσεις περιστροφής και μετάφρασης είναι χιλιάδες φορές πιο αδύναμηαυτό το ίδιο βαρύτητα γήινος.
Ωστόσο, είναι γνωστό ότι η κεντρομόλος επιτάχυνση της Γης παίζει πολύ σημαντικό ρόλο: κάνει τις θάλασσες καταλαμβάνουν τον Ισημερινό, εάν ο πλανήτης σταματήσει να περιστρέφεται, θα φύγουν από την περιοχή και θα μεταναστεύσουν προς το Βορρά και Νότος.
Δείτε περισσότερα: Είναι αλήθεια ότι το νερό ρέει σε διαφορετικές κατευθύνσεις ανάλογα με κάθε ημισφαίριο;
Φόρμουλα επιτάχυνσης με κεντρική βάση
υπάρχουν περισσότερα από ένα τύπος χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της κεντρομόλης επιτάχυνσης, γνωρίζει ο καθένας:
β - ταχύτητα
Ρ - ακτίνα καμπύλης
Εκτός από αυτό, υπάρχει ένας κεντρομόλος τύπος επιτάχυνσης που μπορεί να υπολογιστεί σε όρους ταχύτηταγωνιώδης, ω, σημείωση:
β - ταχύτητα
Ρ - ακτίνα καμπύλης
Κεντριπτική δύναμη και κεντρομόλο επιτάχυνση
Ακριβώς όπως η δύναμη που προκύπτει από μεταφραστικές κινήσεις, η κεντρομόλος δύναμη είναι η προκύπτουσα δύναμη που δρα σε ένα σώμα, προκαλώντας την περιστροφή. Επομένως, αυτή η ποσότητα είναι ισοδύναμη με τη μάζα του σώματος πολλαπλασιαζόμενη με την κεντρομόλο επιτάχυνση. Ως εκ τούτου, κεντρομόλο δύναμη και κεντρομόλο επιτάχυνση είναι διαφορετικά πράγματα, από το η κεντρομόλος δύναμη ορίζεται από το προϊόν της μάζας και της κεντρομόλης επιτάχυνσης.
Ασκήσεις με κεντρομόλο επιτάχυνση
Ερώτηση 1) Ένα όχημα 1000 kg κινείται με ταχύτητα 20 m / s σε κυκλική διαδρομή με ακτίνα ίση με 40 m. Ελέγξτε την εναλλακτική που δείχνει την κεντρομόλο επιτάχυνση που υποβλήθηκε στο όχημα.
α) 5 m / s²
β) 1 m / s²
γ) 10 m / s²
δ) 8 m / s²
ε) 4 m / s²
Πρότυπο: Γράμμα Γ
Ανάλυση:
Ας χρησιμοποιήσουμε τον τύπο επιτάχυνσης που σχετίζεται με την ταχύτητα με την ακτίνα της τροχιάς, ελέγξτε το:
Σύμφωνα με τον υπολογισμό που πραγματοποιήθηκε, η κεντρομόλος επιτάχυνση που πέρασε το αυτοκίνητο ήταν 10 m / s², επομένως, η σωστή εναλλακτική λύση είναι το γράμμα c.
Ερώτηση 2) Ένας οδηγός αγωνιστικού αυτοκινήτου εισέρχεται σε καμπύλη υψηλής ταχύτητας, υποβάλλοντας σε κεντρομόλο επιτάχυνση 15 m / s². Γνωρίζοντας ότι η ακτίνα της στροφής είναι 60 m, προσδιορίστε το μέγεθος της γωνιακής ταχύτητας του αγωνιστικού αυτοκινήτου στη στροφή.
α) 3,0 rad / s
β) 2,5 rad / s
γ) 0,5 rad / s
δ) 0,2 rad / s
ε) 1,5 rad / s
Πρότυπο: Γράμμα Γ
Ανάλυση:
Ας υπολογίσουμε τη γωνιακή ταχύτητα χρησιμοποιώντας τον κεντρομόλο τύπο επιτάχυνσης παρακάτω, δείτε πώς:
Σύμφωνα με τον παραπάνω υπολογισμό, το όχημα αλλάζει την κατεύθυνση του κατά περίπου 0,5 ακτίνια κάθε δευτερόλεπτο. Σύμφωνα με τον ορισμό των ακτινίων, αυτό ισοδυναμεί με περίπου 28 ° κάθε δευτερόλεπτο, οπότε η σωστή εναλλακτική λύση είναι το γράμμα c.
Ερώτηση 3) Προσδιορίστε την κεντρομόλο επιτάχυνση ενός αντικειμένου που κινείται σε κυκλική διαδρομή με ακτίνα ίση με 4 m, λαμβάνοντας υπόψη ότι αυτό το αντικείμενο ολοκληρώνει μία περιστροφή κάθε 4 δευτερόλεπτα. (Χρησιμοποιήστε π = 3.14).
α) 9,8 m / s²
β) 8,7 m / s²
γ) 0,5 m / s²
δ) 6,0 m / s²
ε) 2,5 m / s²
Πρότυπο: Γράμμα Α
Ανάλυση:
Για τον υπολογισμό της κεντρομόλης επιτάχυνσης του αντικειμένου, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε το μέγεθος του κλιματική ταχύτητα, ή ακόμα και η γωνιακή της ταχύτητα, υπό αυτήν την έννοια, ας πάρουμε αυτό το δεύτερο ταχύτητα. Για να το κάνουμε αυτό, πρέπει να θυμόμαστε ότι κάθε πλήρης επανάσταση ισοδυναμεί με σάρωση γωνίας ίσης με 2π rad και ότι χρειάζεται 4 s:
Με βάση το ληφθέν αποτέλεσμα, διαπιστώνουμε ότι η κεντρομόλος επιτάχυνση που κρατά το αντικείμενο σε κυκλική διαδρομή είναι περίπου 9,8 m / s², οπότε η σωστή εναλλακτική είναι το γράμμα a.
Από τον Rafael Hellerbrock
Καθηγητής φυσικής
