Skirtumas tarp tangentinio pagreičio ir centripetalio pagreičio

Tangenialinis pagreitis vs centrotripetalinis pagreitis

Pagreitis yra greičio kitimo greitis, o kai jis išreiškiamas naudojant skaičiavimą, tai yra greičio laiko išvestinė. Tangentiškasis pagreitis ir centrotripelinis pagreitis yra dalelės ar kieto kūno įsibėgėjimo sukamaisiais judesiais komponentai.

Tangentinis pagreitis

Apsvarstykite dalelę, judančią keliu, kaip parodyta diagramoje. Nagrinėjamu atveju dalelė juda kampu, o dalelės greitis yra tangentinis keliui.

Tangentinio greičio kitimo greitis yra apibrėžiamas kaip tangentinis pagreitis, ir jis žymimas a_t.

a_t = dv_t/ dt

Tačiau tai neatsižvelgia į bendrą dalelės pagreitį. Pagal pirmąjį Niutono dėsnį, kad dalelė nukryptų nuo tiesinio kelio ir pasisuktų, turi būti kita jėga; taigi galime daryti išvadą, kad turi būti pagreičio komponentas, nukreiptas statmenai tangentiniam pagreičio komponentui, t. y. taško O parodytu atveju. Šis pagreičio komponentas yra žinomas kaip normalus pagreitis, ir tai žymima a_n.

a_n = v_t²/ r

Jei u_t ir u_n yra vienetiniai vektoriai tangenine ir normaliąja kryptimis, gaunamas pagreitis gali būti pateiktas šia išraiška.

a = a_tu_t + a_nu_n = (dv_t/ dt) u_t + (v_t²/ r) u_n

Centripetalis pagreitis

Dabar apsvarstykite, ar jėga, sukelianti normalų pagreitį, yra pastovi. Tokiu atveju dalelė patenka į žiedinį kelią, kurio spindulys r. Tai yra ypatingas kampinio judesio atvejis, o normaliam pagreičiui suteikiamas terminas „centripetalinis pagreitis“. Sukamaisiais judesiais varomoji jėga yra žinoma kaip centripetalinė jėga.

Centripetalinis pagreitis taip pat pateikiamas aukščiau pateikta išraiška, tačiau norint apskaičiuoti kampinį greitį galima naudoti kampinius greičio ir pagreičio ryšius..

Todėl,

a_c = v_t²/ r = -rω²

(Neigiamas ženklas rodo, kad pagreitis nurodytas spindulio vektoriaus priešinga kryptimi)

Grynąjį pagreitį galima gauti gavus du komponentus a_c ir a_t.

Kuo skiriasi tangentinis pagreitis nuo centripetalio pagreičio?

• Tangentinis ir centripetalinis pagreičiai yra du dalelės / kūno pagreičio sukamaisiais judesiais komponentai..

• Tangentinis pagreitis yra tangentinio greičio kitimo greitis, jis visada liečia apskritimo kelią ir normalus spindulio vektoriui..

• Scentripetalinis pagreitis nukreiptas į apskritimo centrą, o šis pagreičio komponentas yra pagrindinis faktorius, išlaikantis dalelę apskritimo kelyje..

• Jei dalelė sukamaisiais judesiais, pagreičio vektorius visada yra apskritimo kelyje.