Kiirendustsentraalne on omadus kehades, mis kirjeldavad a ringliikumine. See on Vektorite ülevus mis osutab trajektoori keskele, pealegi on selle moodul otseselt proportsionaalne ruudu ruuduga kiirus keha suhtes ja pöördvõrdeline kõvera raadiusega.
Vaadake ka: Ühtne ringliikumine: mõiste ja mõttekaart
Mis on tsentripetaalne kiirendus?
Tsentripetaalset kiirendust tähistab a vektorosutades ringikujulise tee keskele. Sest see on a kiirendus, teie mõõtühik on m / s², aga erinevalt keskmine kiirendus ja hetkelisest kiirendusest, tsentripetaalsest kiirendusest ei iseloomusta kiiruse muutusena, vaid pigem kiiruse suuna ja suuna varieerumisena.
Tsentripetaalne kiirendusvektor on puutuja keha trajektoorile, pealegi on risti suunas kiirusronima, nimetatud ka kiiruspuutuja.
Isegi juhtudel, kui mobiil kirjeldab ümmargust ja ühtlast liikumist, st pideva nurkkiirusega, on tsentripetaalne kiirendus iga ringikujulistel radadel toimuv liikumine kiireneb.
Tsentripetaalne kiirendus on otseproportsionaalne mobiiltelefoni tangentsiaalkiirusega, ruudus ja tagurpidiproportsionaalnekõveriku raadiusele, nagu allpool näitame.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
Tsentrifugaalkiirendus
Tsentrifugaalkiirendus on a kontseptsioonekslik väga kasutatud. Kuna pöörlemisel asetatuna kipuvad objektid keskelt ära põgenema, kujutame siiski ette tsentrifugaalkiirenduse olemasolu. sellist kiirendust pole olemas. Tegelikult on olemas inerts ringteel liikuvate objektide kohta.
THE inerts see on keha kalduvus jääda sirgjoonelise liikumise olekusse, püsiva kiirusega või puhata. tsentripetaalne jõud, mis osutab keskele. Sel hetkel põhjustab selle inerts tsentrifugaalse liikumise tekkimise.
Vaadake ka: Newtoni esimene seadus - mis see on, näited ja harjutused
Maa tsentripetaalne kiirendus
Maa täidab a liikumine tõlge, keskmiselt 150 miljoni kilomeetri kaugusel, liikudes umbes 100 000 km / h. Samuti ekvaatori joon, a kiirus pöörlemine maa pealt on umbes 1600 km / h.
Isegi nii kiiresti liikudes ei suuda me tajuda Maa tsentripetaalset kiirendust, sest pöörlemis- ja tõlkeliigutuste tekitatud kiirendid tuhandeid kordi nõrgemet väga raskusjõud maapealne.
Siiski on teada, et Maa tsentripetaalsel kiirendusel on väga oluline roll: see muudab mered okupeerivad ekvaatori, kui planeet lakkab pöörlemast, lahkuvad nad piirkonnast ja rändavad põhja ja Lõunasse.
Näe rohkem: Kas vastab tõele, et vesi voolab eri poolkera järgi erinevates suundades?
Tsentripetaalne kiirendusvalem
neid on rohkem kui üks valem tsentripetaalse kiirenduse arvutamiseks kasutage neid kõiki:
v - kiirus
R - kõvera raadius
Lisaks sellele on olemas tsentripetaalse kiirenduse valem, mida saab arvutada kiirusnurgeline, ω, märkus:
v - kiirus
R - kõvera raadius
Tsentripetaalne jõud ja tsentripetaalne kiirendus
Täpselt nagu tõlkeliigutustest tulenev jõud, on ka tsentripetaalne jõud kehale mõjuv tulemusjõud, mis paneb selle pöörlema. Seetõttu on see kogus võrdne keha massiga, mis on korrutatud tsentripetaalse kiirendusega. Seetõttu tsentripetaalne jõud ja tsentripetaalne kiirendus on erinevad asjad, kuna tsentripetaalne jõud on määratletud massi ja tsentripetaalse kiirenduse korrutisena.
Harjutused tsentripetaalsel kiirendusel
Küsimus 1) 1000 kg kaaluv sõiduk liigub kiirusel 20 m / s ringteel, mille raadius on 40 m. Kontrollige alternatiivi, mis näitab sõidukile antud tsentripetaalset kiirendust.
a) 5 m / s²
b) 1 m / s²
c) 10 m / s²
d) 8 m / s²
e) 4 m / s²
Mall: C-täht
Resolutsioon:
Kasutame kiirenduse valemit, mis seob kiiruse trajektoori raadiusega, kontrollige seda:
Tehtud arvutuste kohaselt oli auto läbitud tsentripetaalne kiirendus 10 m / s², seega on õige alternatiiv täht c.
2. küsimus) Võistlusauto juht siseneb kiirekurvile, läbides tsentripetaalse kiirenduse 15 m / s². Teades, et pöörde raadius on 60 m, määrake võistlusauto nurkkiiruse suurus pöördel.
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
Mall: Täht C
Resolutsioon:
Arvutame nurkkiiruse, kasutades allpool olevat tsentripetaalse kiirenduse valemit, toimige järgmiselt.
Vastavalt ülaltoodud arvutusele muudab sõiduk oma sekundit umbes 0,5 radiaani võrra. Radiaanide definitsiooni järgi võrdub see umbes 28 ° iga sekundiga, seega on õige alternatiiv täht c.
3. küsimus) Määrake 4 m raadiusega ringteel liikuva objekti tsentripetaalne kiirendus, võttes arvesse, et see objekt läbib ühe pöörde iga 4 s järel. (Kasutage 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
Mall: Kiri a
Resolutsioon:
Objekti tsentripetaalse kiirenduse arvutamiseks on vaja teada selle suurust skalaarkiirus või isegi selle nurkkiirus selles mõttes, saame selle sekundi kiirus. Selleks peame meeles pidama, et iga täielik pöörde on võrdne 2π rad-iga võrdse nurga pühkimisega ja see võtab 4 s:
Saadud tulemuse põhjal leiame, et tsentripetaalne kiirendus, mis hoiab objekti ringteel, on umbes 9,8 m / s², seega on õige alternatiiv täht a.
Autor Rafael Hellerbrock
Füüsikaõpetaja
