Прискореннядоцентрова це властивість, присутня в тілах, що описують a кругові рухи. Це Велич вектора який вказує на центр траєкторії, крім того, його модуль прямо пропорційний квадрату швидкість тіла і обернено пропорційна радіусу кривої.
Дивіться також: Рівномірний круговий рух: концепція та розумова карта
Що таке доцентрове прискорення?
Доцентрове прискорення представлене a векторвказуючи до центру кругової доріжки. Тому що це a прискорення, одиницею виміру є м / с², проте, на відміну від середнє прискорення а від миттєвого прискорення - доцентрове прискорення не характеризується як зміна швидкості, а скоріше як зміна напрямку та напрямку швидкості.
Доцентровий вектор прискорення становить дотична до траєкторії руху тіла, крім того, вона є перпендикулярний в напрямку швидкістьпідйом, також називається швидкістьтангенціальний.
Навіть у тих випадках, коли мобільний пристрій описує круговий і рівномірний рух, тобто з постійною кутовою швидкістю, відбувається доцентрове прискорення, отже,
кожен рух, що відбувається на кругових шляхах, прискорюється.Доцентрове прискорення становить безпосередньопропорційна тангенціальній швидкості руху, у квадраті та оберненопропорційнийдо радіуса кривої, як ми покажемо нижче.
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Відцентрове прискорення
Відцентрове прискорення - це концепціяпомилковий дуже використовується. Оскільки при обертанні предмети, як правило, «тікають від центру», ми уявляємо існування відцентрового прискорення, однак, такого прискорення не існує. Насправді те, що існує, - це інертність об'єктів, що рухаються круговими шляхами.
THE інертність це тенденція тіла залишатись у своєму стані прямолінійного руху, з постійною швидкістю або в стані спокою, з цієї причини, коли по круговій траєкторії тіла зазнають дії доцентрова сила, який вказує на центр. У цей момент його інерція спричиняє відцентровий рух.
Дивіться також: Перший закон Ньютона - що це, приклади та вправи
Доцентрове прискорення Землі
Земля виконує a рух переклад, на середній відстані 150 мільйонів кілометрів, рухаючись зі швидкістю приблизно 100 000 км / год. Крім того, в лінія екватора, a швидкість обертання від землі становить близько 1600 км / год.
Навіть рухаючись так швидко, ми не в змозі сприймати доцентрове прискорення Землі, оскільки прискорення, викликані рухами обертання та переміщення, є в тисячі разів слабшийщо саме сила тяжіння наземний.
Однак відомо, що доцентрове прискорення Землі відіграє дуже важливу роль: воно робить моря окупують екватор, якщо планета перестане обертатися, вони покинуть регіон і мігрують у напрямку на північ і Південний.
Побачити більше: Чи правда, що вода тече в різних напрямках відповідно до кожної півкулі?
Формула доцентрового прискорення
існує більше одного формула використовуються для обчислення доцентрового прискорення, знаємо кожне з них:
v - швидкість
Р. - радіус кривої
На додаток до цього існує формула доцентрового прискорення, яку можна обчислити через швидкістькутова, ω, примітка:
v - швидкість
Р. - радіус кривої
Доцентрова сила та доцентрове прискорення
Подібно до сили, яка виникає внаслідок поступальних рухів, доцентрова сила - це результуюча сила, яка діє на тіло, змушуючи його обертатися. Отже, ця величина еквівалентна масі тіла, помноженій на доцентрове прискорення. Отже, доцентрова сила і доцентрове прискорення різні речі, оскільки доцентрова сила визначається добутком маси та доцентрового прискорення.
Вправи на доцентрове прискорення
Питання 1) Транспортний засіб вагою 1000 кг рухається зі швидкістю 20 м / с по круговій доріжці радіусом, рівним 40 м. Перевірте альтернативу, яка вказує на доцентрове прискорення, подане на транспортний засіб.
а) 5 м / с²
б) 1 м / с²
в) 10 м / с²
г) 8 м / с²
д) 4 м / с²
Зворотній зв'язок: Літера С
Дозвіл:
Давайте скористаємось формулою прискорення, яка співвідносить швидкість із радіусом траєкторії, перевіримо її:
Згідно з проведеним розрахунком, доцентрове прискорення, яке зазнав автомобіль, становило 10 м / с², отже, правильною альтернативою є буква c.
Питання 2) Водій гоночного автомобіля виїжджає на швидкісну криву, проходячи доцентрове прискорення 15 м / с². Знаючи, що радіус повороту дорівнює 60 м, визначте величину кутової швидкості гоночного автомобіля в повороті.
а) 3,0 рад / с
б) 2,5 рад / с
в) 0,5 рад / с
г) 0,2 рад / с
д) 1,5 рад / с
Шаблон: Літера С
Дозвіл:
Давайте обчислимо кутову швидкість за допомогою наведеної нижче формули доцентрового прискорення, ось як:
Згідно з наведеним вище розрахунком, транспортний засіб змінює свій напрямок приблизно на 0,5 радіана щосекунди. Згідно з визначенням радіанів, це дорівнює приблизно 28 ° щосекунди, тому правильною альтернативою є буква c.
Питання 3) Визначте доцентрове прискорення об’єкта, що рухається по круговій доріжці з радіусом, рівним 4 м, враховуючи, що цей об’єкт здійснює один оберт кожні 4 с. (Використовуйте π = 3,14).
а) 9,8 м / с²
б) 8,7 м / с²
в) 0,5 м / с²
г) 6,0 м / с²
д) 2,5 м / с²
Зворотній зв'язок: Літера а
Дозвіл:
Для розрахунку доцентрового прискорення об’єкта необхідно знати величину його скалярна швидкість, або навіть її кутова швидкість, в цьому сенсі, давайте отримаємо цю секунду швидкість. Для цього ми повинні пам’ятати, що кожен повний оберт еквівалентний зміщенню кута, рівного 2π рад, і що це займає 4 с:
На основі отриманого результату ми виявляємо, що доцентрове прискорення, яке утримує об’єкт на круговій доріжці, дорівнює приблизно 9,8 м / с², тому правильною альтернативою є буква а.
Автор: Рафаель Хеллерброк
Вчитель фізики