Tangensiële versnelling vs. Centripetal Acceleration
Versnelling is die tempo van verandering van snelheid, en wanneer dit met behulp van calculus uitgedruk word, is dit die tydafgeleide van die snelheid. Tangentiale versnelling en sentripetale versnelling is komponente van die versnelling vir 'n deeltjie of 'n starre liggaam in 'n sirkelbeweging.
Tangensiële versnelling
Beskou 'n deeltjie wat langs 'n pad beweeg soos in die diagram getoon. In die geval wat oorweeg word, is die deeltjie in hoekbeweging, en die snelheid van die deeltjie is tangensiaal aan die pad.
Die tempo van verandering van tangensiële snelheid word gedefinieer as die tangensiële versnelling, en dit word aangedui deur 'nt.
at =dvt/dt
Dit is egter nie verantwoordelik vir die totale versnelling van die deeltjie nie. Volgens Newton se eerste wet, vir 'n deeltjie om van die reglynige pad af te wyk en te draai, moet daar 'n ander krag wees; gevolglik kan ons aflei dat daar 'n versnellingskomponent moet wees wat loodreg op die tangensiële versnellingskomponent gerig moet wees, dit wil sê na die punt O by die getoonde geval. Hierdie komponent van versnelling staan bekend as die normale versnelling, en dit word aangedui deur 'nn.
an =vt2/r
As ut en un die eenheidsvektore in die tangensiële en normale rigtings is, kan die resulterende versnelling gegee word deur die volgende uitdrukking.
a=atut + anun=(dvt/dt) ut + (vt 2/r) un
Centripetal Acceleration
Neem nou in ag dat die krag wat die normale versnelling veroorsaak konstant is. In hierdie geval gaan die deeltjie 'n sirkelbaan met 'n radius r binne. Dit is 'n spesiale geval in hoekbeweging, en die normale versnelling word die term sentripetale versnelling gegee. Die krag wat die sirkelbeweging aandryf, staan bekend as die sentripetale krag.
Die sentripetale versnelling word ook deur bogenoemde uitdrukking gegee, maar hoekverwantskappe in snelheid en versnelling kan gebruik word om dit in terme van die hoeksnelheid te gee.
Daarom, ac =vt2/r=-rω 2
(Negatiewe teken dui aan dat die versnelling in die teenoorgestelde rigting van die radiusvektor gewys het)
Die netto versnelling kan verkry word deur die resultant van die twee komponente ac en at.
Wat is die verskil tussen Tangential Acceleration en Centripetale Acceleration?
• Tangentiale en sentripetale versnellings is twee komponente van die versnelling van 'n deeltjie/liggaam in 'n sirkelbeweging.
• Die tangensiële versnelling is die tempo van verandering van tangensiële snelheid, en dit is altyd tangensiaal aan die sirkelbaan, en normaal op die radiusvektor.
• Sentripetale versnelling is na die middel van die sirkel gewys, en hierdie versnellingskomponent is die hooffaktor wat die deeltjie in die sirkelbaan hou.
• Vir 'n deeltjie in 'n sirkelbeweging, lê die versnellingsvektor altyd binne die sirkelbaan.
