Прискореннядоцентрова є властивістю, присутньою 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.
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 інерційність об'єктів, що рухаються круговими шляхами.
THE інерційність це тенденція тіла залишатися у своєму стані прямолінійного руху, з постійною швидкістю або у спокої. 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 та 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 пов’язує 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 високошвидкісну криву, зазнаючи відцентрового 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
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aceleracao-centripeta.htm