De middelpuntzoekende versnelling naarc, Ook wel radiaal of normaal genoemd, het is de versnelling die een bewegend object draagt wanneer het een cirkelvormig pad beschrijft. De omvang ervan is vtwee/ r, waar r is de straal van de cirkel, deze is naar het midden ervan gericht en is verantwoordelijk voor het onderweg houden van de mobiel.
De afmetingen van de centripetale versnelling zijn lengte per tijdseenheid in het kwadraat. In het internationale systeem zijn ze m / stwee. Als om de een of andere reden de middelpuntzoekende versnelling verdwijnt, neemt ook de kracht die de mobiel dwingt om het cirkelvormige pad te behouden.
Dit is wat er gebeurt met een auto die probeert een bocht te maken op een vlakke, ijzige baan, waar de wrijving tussen de grond en de wielen onvoldoende is om de auto in de bochten te krijgen. Daarom is de enige mogelijkheid die overblijft, om in een rechte lijn te bewegen en daarom verlaat het de curve.
Artikel index
Wanneer een object in een cirkel beweegt, wordt de centripetale versnelling te allen tijde radiaal naar het midden van de omtrek gericht, een richting die loodrecht staat op het gevolgde pad.
Omdat snelheid altijd raakt aan het pad, blijken snelheid en centripetale versnelling loodrecht te zijn. Snelheid en versnelling hebben dus niet altijd dezelfde richting.
Onder deze omstandigheden heeft de mobiel de mogelijkheid om de omtrek met constante of variabele snelheid te beschrijven. Het eerste geval staat bekend als Uniform Circular Movement of MCU voor het acroniem, het tweede geval is een Variable Circular Movement.
In beide gevallen is de centripetale versnelling verantwoordelijk voor het in stand houden van het mobieltje, waarbij ervoor wordt gezorgd dat de snelheid alleen in richting en in richting varieert..
Om echter een variabele cirkelbeweging te hebben, zou een ander onderdeel van de versnelling in dezelfde richting van de snelheid nodig zijn, die verantwoordelijk is voor het verhogen of verlagen van de snelheid. Deze versnellingscomponent staat bekend als tangentiële versnelling.
Variabele cirkelvormige beweging en kromlijnige beweging in het algemeen hebben beide componenten van versnelling, omdat kromlijnige beweging kan worden voorgesteld als het pad door ontelbare omtreksbogen die het gebogen pad vormen..
Nu is een kracht verantwoordelijk voor het leveren van de versnelling. Voor een satelliet die in een baan om de aarde draait, is dit de zwaartekracht. En aangezien de zwaartekracht altijd loodrecht op het traject werkt, verandert het de snelheid van de satelliet niet..
In dat geval fungeert de zwaartekracht als een middelpuntzoekende kracht, die geen speciale of afzonderlijke krachtklasse is, maar een die in het geval van de satelliet radiaal naar het middelpunt van de aarde is gericht.
Bij andere soorten cirkelvormige bewegingen, bijvoorbeeld een auto die een bocht maakt, wordt de rol van middelpuntzoekende kracht gespeeld door statische wrijving en voor een steen die is vastgemaakt aan een touw dat in cirkels wordt rondgedraaid, is de spanning in het touw de kracht die de mobiel om te draaien.
De centripetale versnelling wordt berekend door de uitdrukking:
ac = vtwee/ r
Deze uitdrukking wordt hieronder afgeleid. Acceleratie is per definitie de verandering in snelheid in de tijd:
De gsm duurt een tijd Δt in de route, die klein is, aangezien de punten heel dichtbij zijn.
De figuur toont ook twee positievectoren r1 Y rtwee, waarvan de module hetzelfde is: de straal r van de omtrek. De hoek tussen de twee punten is Δφ. In groen markeert de boog doorkruist door de mobiele telefoon, aangeduid als Δl.
In de figuur rechts is te zien dat de grootte van Δv, de snelheidsverandering is ongeveer evenredig met Δl, aangezien de hoek Δφ klein is. Maar de verandering in snelheid houdt precies verband met versnelling. Vanuit de driehoek is te zien door de vectoren toe te voegen die:
v1 + Δv vtwee → Δv = vtwee - v1
Δv het is interessant omdat het evenredig is met de middelpuntzoekende versnelling. Uit de figuur is te zien dat aangezien de hoek Δφ klein is, de vector Δv staat in wezen loodrecht op beide v1 Leuk vinden vtwee en wijst naar het midden van de omtrek.
Hoewel de vectoren tot nu toe vet zijn gemarkeerd, werken we voor de effecten van een geometrische aard die volgen met de modules of magnitudes van deze vectoren, waarbij we de vectornotatie achterwege laten..
Iets anders: je moet gebruik maken van de definitie van centrale hoek, namelijk:
Δφ= Δl / r
Nu worden beide cijfers vergeleken, die proportioneel zijn sinds de hoek Δφ het is gebruikelijk:
Delen door Δt:
naarc= vtwee/ r
Een deeltje beweegt in een cirkel met een straal van 2,70 m. Op een gegeven moment is zijn versnelling 1,05 m / stwee in een richting die een hoek van 32,0º maakt met de bewegingsrichting. Bereken uw snelheid:
a) Op dat moment
b) 2,00 seconden later, uitgaande van een constante tangentiële versnelling.
Het is een gevarieerde cirkelvormige beweging, aangezien de verklaring aangeeft dat de versnelling een bepaalde hoek heeft met de richting van de beweging die noch 0º is (het kan geen cirkelvormige beweging zijn) noch 90º (het zou een uniforme cirkelvormige beweging zijn).
Daarom bestaan de twee componenten -radiaal en tangentieel- naast elkaar. Ze worden aangeduid als eenc nu alt en zijn getekend in de volgende afbeelding. De groene vector is de netto versnellingsvector of gewoon versnelling naar.
naarc = a.cos θ = 1,05 m / stwee . cos 32,0º = 0,89 m / stwee (in het rood)
naart = a.sen θ = 1,05 m / stwee . zonde 32,0º = 0,57 m / stwee (in oranje)
Sinds eenc vtwee/ r, dan:
v = vof +naart. t = 1,6 m / s + (0,57 x 2) m / s = 2,74 m / s
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.