Accélérationcentripète est une propriété présente dans les corps qui décrivent un mouvement circulaire. C'est un Grandeur de vecteur qui pointe vers le centre de la trajectoire, de plus, son module est directement proportionnel au carré de la rapidité du corps et inversement proportionnelle au rayon de la courbe.
Voir aussi: Mouvement circulaire uniforme: concept et carte mentale
Qu'est-ce que l'accélération centripète ?
L'accélération centripète est représentée par un vecteurpointant vers le centre d'une trajectoire circulaire. Parce que c'est un accélération, votre unité de mesure est le m/s², cependant, contrairement au accélération moyenne et de l'accélération instantanée, l'accélération centripète n'est pas caractérisé comme une variation de vitesse, mais plutôt comme une variation dans la direction et la direction de la vitesse.
Le vecteur d'accélération centripète est tangente à la trajectoire du corps, de plus, il est perpendiculaire à la direction de rapiditémontée, aussi appelé rapiditétangentiel.
Même dans les cas où un mobile décrit un mouvement circulaire et uniforme, c'est-à-dire avec une vitesse angulaire constante, il y a donc accélération centripète, chaque mouvement qui se produit sur des chemins circulaires est accéléré.
L'accélération centripète est directementproportionnel à la vitesse tangentielle du mobile, au carré et inversementproportionnelau rayon de la courbe, comme nous allons le montrer ci-dessous.
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Accélération centrifuge
L'accélération centrifuge est un concepterroné très utilisé. Puisque, lorsqu'ils sont placés en rotation, les objets ont tendance à « s'éloigner du centre », on imagine cependant l'existence d'une accélération centrifuge, une telle accélération n'existe pas. En fait, ce qui existe, c'est le inertie d'objets se déplaçant selon des trajectoires circulaires.
LES inertie c'est la tendance d'un corps à rester dans son état de mouvement rectiligne, à vitesse constante, ou au repos, c'est pourquoi, lorsqu'ils sont dans une trajectoire circulaire, les corps subissent l'action d'un force centripète, qui pointe vers le centre. A ce moment, son inertie provoque le mouvement centrifuge.
Voir aussi: La première loi de Newton - qu'est-ce que c'est, exemples et exercices
Accélération centripète de la Terre
La Terre effectue un mouvement de Traduction, à une distance moyenne de 150 millions de kilomètres, se déplaçant à environ 100 000 km/h. Aussi, dans le ligne de l'équateur, une vitesse de rotation de la terre est d'environ 1600 km/h.
Même en se déplaçant si vite, nous ne sommes pas capables de percevoir l'accélération centripète de la Terre, car les accélérations produites par les mouvements de rotation et de translation sont des milliers de fois plus faibleque le très la gravité terrestre.
Or, on sait que l'accélération centripète de la Terre joue un rôle très important: elle rend les mers occupent l'équateur, si la planète s'arrêtait de tourner, ils quitteraient la région et migreraient vers le nord et Sud.
Voir plus: Est-il vrai que l'eau s'écoule dans des directions différentes selon chaque hémisphère ?
Formule d'accélération centripète
il y a plus d'un formule utilisé pour calculer l'accélération centripète, sachez chacun :
v - rapidité
R – rayon de la courbe
En plus de cela, il existe une formule d'accélération centripète qui peut être calculée en termes de rapiditéangulaire,, remarque :
v - rapidité
R – rayon de la courbe
Force centripète et accélération centripète
Tout comme la force résultant des mouvements de translation, la force centripète est la force résultante qui agit sur un corps, le faisant tourner. Par conséquent, cette quantité est équivalente à la masse du corps multipliée par l'accélération centripète. Par conséquent, la force centripète et l'accélération centripète sont des choses différentes, depuis le la force centripète est définie par le produit de la masse et de l'accélération centripète.
Exercices sur l'accélération centripète
Question 1) Un véhicule de 1000 kg se déplace à 20 m/s sur une trajectoire circulaire d'un rayon égal à 40 m. Vérifiez l'alternative qui indique l'accélération centripète soumise au véhicule.
a) 5 m/s²
b) 1 m/s²
c) 10 m/s²
d) 8 m/s²
e) 4 m/s²
Modèle: Lettre C
Résolution:
Utilisons la formule d'accélération qui relie la vitesse au rayon de la trajectoire, vérifiez-la :
D'après le calcul effectué, l'accélération centripète subie par la voiture était de 10 m/s², donc la bonne alternative est la lettre c.
Question 2) Un pilote de course entre dans une courbe à grande vitesse, subissant une accélération centripète de 15 m/s². Sachant que le rayon du virage est de 60 m, déterminez l'amplitude de la vitesse angulaire de la voiture de course dans le virage.
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
Modèle: Lettre C
Résolution:
Calculons la vitesse angulaire à l'aide de la formule d'accélération centripète ci-dessous, voici comment :
Selon le calcul ci-dessus, le véhicule change de direction d'environ 0,5 radian par seconde. Selon la définition des radians, cela équivaut à environ 28° par seconde, donc l'alternative correcte est la lettre c.
Question 3) Déterminer l'accélération centripète d'un objet se déplaçant sur une trajectoire circulaire de rayon égal à 4 m, en tenant compte du fait que cet objet effectue un tour toutes les 4 s. (Utilisez = 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
Modèle: Lettre a
Résolution:
Pour calculer l'accélération centripète de l'objet, il est nécessaire de connaître l'amplitude de son vitesse scalaire, ou même sa vitesse angulaire, dans ce sens, obtenons cette seconde rapidité. Pour ce faire, il faut se rappeler que chaque tour complet équivaut à balayer un angle égal à 2π rad, et qu'il faut 4 s :
Sur la base du résultat obtenu, nous trouvons que l'accélération centripète qui maintient l'objet sur une trajectoire circulaire est d'environ 9,8 m/s², donc l'alternative correcte est la lettre a.
Par Rafael Hellerbrock
Professeur de physique
