Pospešekcentripetalno je lastnost teles, ki opisujejo a krožno gibanje. Je Vektorska veličina ki kaže na središče trajektorije, poleg tega pa je njegov modul neposredno sorazmeren kvadratu hitrost telesa in obratno sorazmerna s polmerom krivulje.
Glej tudi: Enotno krožno gibanje: koncept in miselni zemljevid
Kaj je centripetalni pospešek?
Centripetalni pospešek je predstavljen z vektorkaže proti središču krožne poti. Ker je a pospešek, vaša merska enota je m / s²pa za razliko od povprečni pospešek od trenutnega pospeška pa centripetalni pospešek ni označena kot sprememba hitrosti, ampak kot sprememba smeri in smeri hitrosti.
Vektor centripetalnega pospeška je tangenta do poti telesa, poleg tega pa je pravokotna v smeri hitrostvzpon, tudi poklican hitrosttangencialno.
Tudi v primerih, ko mobilni telefon opisuje krožno in enakomerno gibanje, to je s konstantno kotno hitrostjo, obstaja centripetalni pospešek, zato vsako gibanje, ki se zgodi na krožnih poteh, je pospešeno.
Centripetalni pospešek je neposrednosorazmerna tangencialni hitrosti mobilnega telefona, na kvadrat in obratnosorazmernona polmer krivulje, kot bomo pokazali spodaj.
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Centrifugalni pospešek
Centrifugalni pospešek je a konceptzmotno zelo uporabljen. Ker predmeti, ko jih vrtijo, "bežijo iz središča", si predstavljamo obstoj centrifugalnega pospeška, tak pospešek ne obstaja. Dejansko je tisto, kar obstaja vztrajnost predmetov, ki se gibljejo po krožnih poteh.
THE vztrajnost je težnja telesa, da ostane v svojem stanju pravokotnega gibanja, s stalno hitrostjo ali v mirovanju, zato v krožni poti telesa trpijo zaradi centripetalna sila, ki kaže na sredino. Takrat njegova vztrajnost povzroči centrifugalno gibanje.
Glej tudi: Newtonov prvi zakon - kaj je to, primeri in vaje
Centripetalni pospešek Zemlje
Zemlja izvaja a gibanje prevodna povprečni razdalji 150 milijonov kilometrov in se gibal s približno 100.000 km / h. Tudi v ekvatorska črta, a hitrost rotacija od zemlje je približno 1600 km / h.
Tudi tako hitro premikanje ne moremo zaznati centripetalnega pospeševanja Zemlje, ker so pospeški, ki jih povzročajo rotacijski in translacijski gibi, tisočkrat šibkejšida je zelo gravitacija zemeljski.
Vendar je znano, da ima centripetalni pospešek Zemlje zelo pomembno vlogo: ustvari morja zasedejo ekvator, če bi se planet nehal vrteti, bi zapustili regijo in se preselili proti severu in Južno.
Poglej več: Ali drži, da voda teče v različnih smereh glede na posamezno poloblo?
Formula za centripetalni pospešek
obstaja več kot ena formula za izračun centripetalnega pospeška vemo vsakega:
v - hitrost
R - polmer krivulje
Poleg tega obstaja še centripetalna formula pospeška, ki jo lahko izračunamo v obliki hitrostkotna, ω, opomba:
v - hitrost
R - polmer krivulje
Centripetalna sila in centripetalni pospešek
Tako kot sila, ki je posledica translacijskih gibov, je tudi centripetalna sila tista sila, ki deluje na telo in povzroči njegovo vrtenje. Zato je ta količina enaka masi telesa, pomnoženi s centripetalnim pospeškom. Zato centripetalna sila in centripetalni pospešek so različne stvari, od centripetalna sila je definirana z zmnožkom mase in centripetalnega pospeška.
Vaje na centripetalnem pospeševanju
Vprašanje 1) 1000-kilogramsko vozilo se giblje s hitrostjo 20 m / s po krožni poti s polmerom 40 m. Preverite alternativo, ki označuje centripetalni pospešek, predložen v vozilo.
a) 5 m / s²
b) 1 m / s²
c) 10 m / s²
d) 8 m / s²
e) 4 m / s²
Predloga: Črka C
Resolucija:
Izkoristimo pospeševalno formulo, ki hitrost poveže s polmerom poti, preverite:
Glede na opravljeni izračun je bil centripetalni pospešek avtomobila 10 m / s², zato je prava alternativa črka c.
Vprašanje 2) Voznik dirkalnega avtomobila vstopi v ovinek visoke hitrosti s centripetalnim pospeškom 15 m / s². Če veste, da je polmer zavoja 60 m, določite velikost kotne hitrosti dirkalnika v zavoju.
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
Predloga: Črka C
Resolucija:
Izračunajmo kotno hitrost z uporabo spodnje formule centripetalnega pospeška, takole:
Po zgornjem izračunu vozilo vsako sekundo spremeni smer za približno 0,5 radiana. Po definiciji radianov je to približno 28 ° vsako sekundo, zato je pravilna alternativa črka c.
Vprašanje 3) Določite centripetalni pospešek predmeta, ki se giblje po krožni poti s polmerom 4 m, pri čemer upoštevamo, da ta objekt vsake 4 s opravi en obrat. (Uporabite 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
Predloga: Črka a
Resolucija:
Za izračun centripetalnega pospeška predmeta je treba poznati njegovo velikost skalarna hitrost ali celo njena kotna hitrost, v tem smislu, vzemimo to sekundo hitrost. Za to se moramo zavedati, da je vsak popoln obrat enak pometanju kota, ki je enak 2π rad, in da traja 4 s:
Na podlagi dobljenega rezultata ugotovimo, da je centripetalni pospešek, ki drži objekt na krožni poti, približno 9,8 m / s², zato je prava alternativa črka a.
Avtor Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
