Ποια είναι η καθαρή επιτάχυνση σε μια μη ομοιόμορφη κυκλική κίνηση;
Δείτε πώς μπορείτε να κατανοήσετε την καθαρή επιτάχυνση:
1. Κεντρομόλος επιτάχυνση (A_C):
* Αυτό το στοιχείο δείχνει πάντα προς το κέντρο του κύκλου και είναι υπεύθυνο για την αλλαγή της κατεύθυνσης της ταχύτητας του αντικειμένου.
* Υπολογίζεται ως:a_c =v^2 / r, όπου V είναι η στιγμιαία ταχύτητα και r είναι η ακτίνα του κύκλου.
2. Εφαπτομενική επιτάχυνση (A_T):
* Αυτό το στοιχείο είναι υπεύθυνο για την αλλαγή του μεγέθους της ταχύτητας του αντικειμένου (ταχύτητα).
* Είναι κατευθυνόμενη εφαπτομένη στον κύκλο, είτε προς την κατεύθυνση της κίνησης (επιτάχυνση) είτε απέναντι από αυτό (επιβραδύνει).
* Υπολογίζεται ως ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας:a_t =dv/dt.
3. Καθαρή επιτάχυνση (A_NET):
* Η καθαρή επιτάχυνση είναι το άθροισμα των φορέων των κεντρομόνων και των εφαπτομενικών επιταχύνσεων.
* Αυτό σημαίνει ότι είναι η συνολική επιτάχυνση που αντιπροσωπεύει τόσο την αλλαγή στην κατεύθυνση όσο και στο μέγεθος της ταχύτητας.
* Μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας το θεώρημα Pythagorean:a_net =√ (a_c^2 + a_t^2)
Βασικά σημεία:
* Σε ομοιόμορφη κυκλική κίνηση, A_T =0 επειδή η ταχύτητα είναι σταθερή.
* Σε μη ομοιόμορφη κυκλική κίνηση, υπάρχουν τόσο A_C όσο και A_T, καθιστώντας την καθαρή επιτάχυνση ένα φορέα με ακτινικά και εφαπτομενικά εξαρτήματα.
* Η κατεύθυνση της καθαρής επιτάχυνσης δεν είναι απαραιτήτως προς το κέντρο του κύκλου. Εξαρτάται από τα σχετικά μεγέθη και τις κατευθύνσεις των A_C και A_T.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ένα αυτοκίνητο που οδηγεί σε μια κυκλική πίστα, αλλά επιταχύνει καθώς πηγαίνει γύρω από την καμπύλη.
* a_c Διατηρεί το αυτοκίνητο να κινείται σε έναν κύκλο.
* a_t είναι υπεύθυνος για την αυξανόμενη ταχύτητα του αυτοκινήτου.
* a_net είναι ο συνδυασμός αυτών των δύο επιταχύνσεων και η κατεύθυνση του θα είναι ελαφρώς γωνιακή προς το εσωτερικό της καμπύλης, αλλά και ελαφρώς προς τα εμπρός λόγω της εφαπτομενικής επιτάχυνσης.
