Gyorsuláscentripetális olyan tulajdonság, amely jelen van a testekben, amelyek leírják a körkörös mozgás. Ez egy Vektor nagysága amely a pálya közepére mutat, ráadásul annak modulja egyenesen arányos a négyzet négyzetével sebesség teste és fordítottan arányos a görbe sugarával.
Lásd még: Egységes körmozgás: koncepció és gondolattérkép
Mi a centripetális gyorsulás?
A centripetális gyorsulást a vektorkör alakú út közepe felé mutat. Mert ez egy gyorsulás, a mértékegysége a m / s²azonban ellentétben a átlagos gyorsulás és a pillanatnyi gyorsulástól, a centripetális gyorsulástól nem jellemző a sebesség változására, hanem inkább a sebesség irányának és irányának variációjaként.
A centripetális gyorsulási vektor az tangens a test pályájára ráadásul az merőleges irányába sebességmászik, más néven sebességérintő.
Még abban az esetben is, ha a mobil kör alakú és egyenletes mozgást ír le, vagyis állandó szögsebességgel, centripetális gyorsulás van, ezért minden körkörös úton bekövetkező mozgás felgyorsul.
A centripetális gyorsulás az közvetlenülarányos a mobil tangenciális sebességével, négyzetre, és fordítvaarányosa görbe sugaráig, amint alább megmutatjuk.
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
Centrifugális gyorsulás
A centrifugális gyorsulás a koncepciótéves nagyon használt. Mivel forgás közben az objektumok hajlamosak „elmenekülni a középponttól”, elképzelhetjük azonban egy centrifugális gyorsulás létezését, ilyen gyorsulás nem létezik. Valójában a létező az tehetetlenség körkörös utakon mozgó tárgyak.
A tehetetlenség a test hajlamos arra, hogy egyenes vonalú mozgása állandó sebességgel vagy nyugalmi állapotban maradjon, ezért, amikor egy körpályán a testek egy centripetális erő, amely a központra mutat. Ebben a pillanatban tehetetlensége okozza a centrifugális mozgás bekövetkezését.
Lásd még: Newton első törvénye - mi ez, példák és gyakorlatok
A Föld centripetális gyorsulása
A Föld elvégzi a mozgása fordítás, átlagosan 150 millió kilométeres távolságon, mintegy 100 000 km / h sebességgel haladva. Továbbá a egyenlítői vonal, a sebessége forgás a földről kb. 1600 km / h.
Még ilyen gyorsan haladva sem vagyunk képesek érzékelni a Föld centripetális gyorsulását, mert a forgás és a transzlációs mozgások által előidézett gyorsulások ezerszer gyengébbhogy a nagyon gravitáció földi.
Ismeretes azonban, hogy a Föld centripetális gyorsulása nagyon fontos szerepet játszik: a tengereket teszi elfoglalják az Egyenlítőt, ha a bolygó leállna a forgással, akkor elhagynák a régiót, és Észak és Déli.
Többet látni: Igaz, hogy a víz az egyes féltekék szerint különböző irányokban áramlik?
Centripetal Acceleration Formula
több van képlet a centripetális gyorsulás kiszámításához használják, ismerjék mindegyiket:
v - sebesség
R - a görbe sugara
Ezen felül van egy centripetális gyorsulás képlete, amely a sebességszögletes, ω, megjegyzés:
v - sebesség
R - a görbe sugara
Centripetális erő és centripetal gyorsulás
Csakúgy, mint a transzlációs mozgásokból eredő erő, a centripetális erő is egy olyan eredő erő, amely a testre hat, és elfordul. Ezért ez a mennyiség egyenértékű a test tömegével, szorozva a centripetális gyorsulással. Ezért centripetális erő és centripetal gyorsulás különböző dolgok, mivel a a centripetális erőt a tömeg és a centripetális gyorsulás szorzata határozza meg.
Gyakorlatok a centripetális gyorsulásról
1. kérdés) Egy 1000 kg-os jármű 20 m / s sebességgel halad 40 m sugarú kör alakú ösvényen. Ellenőrizze az alternatívát, amely jelzi a járműre leadott centripetális gyorsulást.
a) 5 m / s²
b) 1 m / s²
c) 10 m / s²
d) 8 m / s²
e) 4 m / s²
Sablon: C betű
Felbontás:
Használjuk azt a gyorsulási képletet, amely a sebességet a pálya sugarához viszonyítja, ellenőrizzük:
Az elvégzett számítás szerint az autó átesett centripetális gyorsulása 10 m / s² volt, így a helyes alternatíva a c betű.
2. kérdés) A versenyautó vezetője nagy sebességű kanyarba lép, 15 m / s²-es centripetális gyorsuláson megy keresztül. Annak tudatában, hogy a kanyarodás sugara 60 m, határozza meg a kocsi szögsebességének nagyságát a kanyarban.
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
Sablon: C betű
Felbontás:
Számítsuk ki a szögsebességet az alábbi centripetális gyorsulás képletének felhasználásával:
A fenti számítás szerint a jármű másodpercenként kb. 0,5 radinnal változtatja az irányát. A radiánok meghatározása szerint ez másodpercenként körülbelül 28 ° -nak felel meg, tehát a helyes alternatíva a c betű.
3. kérdés Határozza meg egy 4 m sugarú körpályán mozgó objektum centripetális gyorsulását, figyelembe véve, hogy ez a tárgy 4 másodpercenként egy fordulatot teljesít. (Használja 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
Sablon: A betű
Felbontás:
Az objektum centripetális gyorsulásának kiszámításához ismerni kell annak nagyságát skaláris sebesség, vagy akár annak szögsebessége, ebben az értelemben kapjuk meg ezt a másodpercet sebesség. Ehhez emlékeznünk kell arra, hogy minden teljes fordulat egyenértékű a 2π rad egyenlő szöget átfogó sebességgel, és 4 másodpercet vesz igénybe:
A kapott eredmény alapján azt találjuk, hogy az objektumot kör alakú úton tartó centripetális gyorsulás megközelítőleg 9,8 m / s², tehát a helyes alternatíva az a betű.
Rafael Hellerbrock
Fizikatanár
