Studiując niektóre koncepcje fizyczne, nie powinniśmy zapominać, że wiele z nich wymaga scharakteryzowania i do tego używamy jednostek miary. Ale są pewne koncepcje, które wymagają więcej funkcji, takich jak wektory. Wielkości, które należy scharakteryzować modułem (liczba, po której następuje jednostka) i orientacją przestrzenną, nazywa się wielkości wektorowe.
W badaniu przyspieszenie wektorowe widzieliśmy, że może się różnić modułem i kierunkiem. Dlatego, aby ułatwić jego analizę, rozłożono przyspieszenie wektora w danym punkcie trajektorii w przyspieszeniach dwuskładnikowych: tzw. przyspieszeniu stycznym, związanym ze zmianą modułu wektora prędkość; i drugie, normalne do trajektorii, zwane przyspieszeniem dośrodkowym, które jest związane ze zmianą kierunku wektora prędkości.
Charakterystyka komponentu przyspieszenia stycznego
- przyspieszenie styczne mierzy, jak szybko zmienia się wielkość wektora prędkości;
- ma moduł równy modułowi przyspieszenia skalarnego;
- jego kierunek jest zawsze styczny do jego trajektorii;
- kierunek jest tym samym kierunkiem przyjętym dla wektora prędkości, jeśli ruch jest przyspieszony; jeśli ruch jest opóźniony, kierunek jest przeciwny do wektora prędkości;
- moduł wektora przyspieszenia stycznego jest zerowy w ruchach jednostajnych.
Charakterystyka komponentu przyspieszenia dośrodkowego
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
- składowa dośrodkowa mierzy, jak szybko zmienia się kierunek wektora prędkości;
- ma kierunek promieniowy i zawsze wskazuje środek trajektorii;
- posiada moduł nadany przez cp = v2/R, gdzie v to prędkość chwilowa, a R to promień trajektorii opisywanej przez łazik;
- w ruchach prostoliniowych kierunek wektora prędkości nie zmienia się, więc przyspieszenie dośrodkowe jest zerowe.
Jak wyznaczyć wektor przyspieszenia?
Wiemy, że wektor przyspieszenia stycznego jest styczny do trajektorii. Jest zorientowany w tym samym kierunku co ruch, a jego wielkość jest równa wartości przyspieszenia skalarnego.
Z powyższego rysunku możemy wyznaczyć wektor przyspieszenia dośrodkowego. Zgodnie z rysunkiem widzimy, że jest normalny do trajektorii, jest zorientowany w centrum trajektorii, a jego wielkość jest dana następującym równaniem:
Nadal w odniesieniu do powyższego rysunku widzimy, że składowe styczna i dośrodkowa są ortogonalne. Dlatego możemy skorzystać z twierdzenia Pitagorasa, aby napisać:
Autor: Domitiano Marques
Ukończył fizykę
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. „Charakterystyka przyspieszenia wektora”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/caracteristicas-aceleracao-vetorial.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.
