Accelerarecentripet este o proprietate prezentă în corpurile care descriu un mișcare circulară. Este un Măreția vectorială care indică centrul traiectoriei, în plus, modulul său este direct proporțional cu pătratul lui viteză a corpului și invers proporțională cu raza curbei.
Vezi și: Mișcare circulară uniformă: concept și hartă mentală
Ce este accelerarea centripetă?
Accelerația centripetă este reprezentată de a vectorarătând spre centrul unei căi circulare. Pentru că este un accelerare, unitatea ta de măsură este m / s², însă, spre deosebire de accelerare medie și din accelerația instantanee, accelerația centripetă nu este caracterizat ca o variație a vitezei, ci mai degrabă ca o variație a direcției și direcției vitezei.
Vectorul de accelerație centripetă este tangentă la traiectoria corpului, în plus, este perpendicular spre direcția de vitezăa urca, numit si vitezătangenţial.
Chiar și în cazurile în care un mobil descrie o mișcare circulară și uniformă, adică cu o viteză unghiulară constantă, există o accelerație centripetă, prin urmare,
fiecare mișcare care are loc pe căi circulare este accelerată.Accelerația centripetă este directproporțional cu viteza tangențială a mobilului, pătrat și inversproporţionalla raza curbei, așa cum vom arăta mai jos.
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
Accelerația centrifugă
Accelerarea centrifugă este o concepteronat foarte folosit. Deoarece, atunci când sunt plasate în rotație, obiectele tind să „fugă de centru”, ne imaginăm existența unei accelerații centrifuge, totuși, o astfel de accelerare nu există. De fapt, ceea ce există este inerţie a obiectelor care se mișcă pe căi circulare.
THE inerţie este tendința unui corp de a rămâne în starea sa de mișcare rectilinie, cu viteză constantă sau în repaus. forta centripeta, care indică spre centru. În acel moment, inerția sa determină mișcarea centrifugă.
Vezi și: Prima lege a lui Newton - ce este, exemple și exerciții
Accelerația centripetă a Pământului
Pământul execută o mișcarea de traducere, la o distanță medie de 150 de milioane de kilometri, deplasându-se cu aproximativ 100.000 km / h. De asemenea, în linia ecuatorului, A viteza rotație de pe pământ este de aproximativ 1600 km / h.
Chiar dacă ne mișcăm atât de repede, nu suntem capabili să percepem accelerația centripetă a Pământului, deoarece accelerațiile produse de mișcările de rotație și translare sunt de mii de ori mai slabcă foarte gravitatie terestru.
Cu toate acestea, se știe că accelerația centripetă a Pământului joacă un rol foarte important: face mările ocupă Ecuatorul, dacă planeta nu se mai rotește, ar părăsi regiunea și migrează spre nord și Sud.
Vezi mai mult: Este adevărat că apa curge în direcții diferite în funcție de fiecare emisferă?
Formula de accelerare centripetă
există mai mult de unul formulă folosit pentru a calcula accelerația centripetă, cunoașteți fiecare:
v - viteză
R - raza curbei
În plus, există o formulă de accelerație centripetă care poate fi calculată în termeni de vitezăunghiular, ω, notă:
v - viteză
R - raza curbei
Forța centripetă și accelerația centripetă
La fel ca forța rezultată din mișcările de translație, forța centripetă este forța rezultantă care acționează asupra unui corp, determinându-l să se rotească. Prin urmare, această cantitate este echivalentă cu masa corpului înmulțită cu accelerația centripetă. Prin urmare, forța centripetă și accelerația centripetă sunt lucruri diferite, din moment ce forța centripetă este definită de produsul masei și al accelerației centripete.
Exerciții de accelerație centripetă
Intrebarea 1) Un vehicul de 1000 kg se deplasează cu 20 m / s pe o traiectorie circulară cu o rază egală cu 40 m. Verificați alternativa care indică accelerația centripetă transmisă vehiculului.
a) 5 m / s²
b) 1 m / s²
c) 10 m / s²
d) 8 m / s²
e) 4 m / s²
Șablon: Litera C
Rezoluţie:
Să folosim formula de accelerație care leagă viteza de raza traiectoriei, verifică-o:
Conform calculului efectuat, accelerația centripetă pe care a suferit-o mașina a fost de 10 m / s², astfel, alternativa corectă este litera c.
Intrebarea 2) Un șofer de mașină de curse intră pe o curbă de mare viteză, urmând o accelerație centripetă de 15 m / s². Știind că raza virajului este de 60 m, determinați magnitudinea vitezei unghiulare a mașinii de curse în viraj.
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
Șablon: Litera C
Rezoluţie:
Să calculăm viteza unghiulară folosind formula de accelerație centripetă de mai jos, iată cum:
Conform calculului de mai sus, vehiculul își schimbă direcția cu aproximativ 0,5 radiani în fiecare secundă. Conform definiției radianilor, acest lucru echivalează cu aproximativ 28 ° în fiecare secundă, deci alternativa corectă este litera c.
Întrebarea 3) Determinați accelerația centripetă a unui obiect care se deplasează pe o cale circulară cu o rază egală cu 4 m, ținând cont că acest obiect realizează o rotație la fiecare 4 s. (Folosiți 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
Șablon: Litera a
Rezoluţie:
Pentru a calcula accelerația centripetă a obiectului, este necesar să cunoaștem magnitudinea acestuia viteza scalară sau chiar viteza sa unghiulară, în acest sens, să obținem această secundă viteză. Pentru a face acest lucru, trebuie să ne amintim că fiecare revoluție completă este echivalentă cu măturarea unui unghi egal cu 2π rad și că durează 4 s:
Pe baza rezultatului obținut, găsim că accelerația centripetă care menține obiectul pe o cale circulară este de aproximativ 9,8 m / s², deci alternativa corectă este litera a.
De Rafael Hellerbrock
Profesor de fizică
