Ποια είναι η σχέση μεταξύ της σταθερής επιτάχυνσης A Speed V και Distance R από την προέλευση για τα σωματίδια που ταξιδεύουν στον κύκλο;
Βασικές έννοιες
* Centripetal επιτάχυνση: Όταν ένα αντικείμενο κινείται σε έναν κύκλο, βιώνει μια επιτάχυνση που κατευθύνεται προς το κέντρο του κύκλου. Αυτό ονομάζεται Centripetal επιτάχυνση (A_C).
* σταθερή ταχύτητα: Ενώ το αντικείμενο κινείται σε έναν κύκλο, η ταχύτητά του (V) μπορεί να είναι σταθερή, αλλά η ταχύτητά του δεν είναι. Η ταχύτητα περιλαμβάνει τόσο την ταχύτητα όσο και την κατεύθυνση και η κατεύθυνση της ταχύτητας του αντικειμένου αλλάζει συνεχώς καθώς κινείται σε έναν κύκλο.
Σχέση:
* Centripetal επιτάχυνση και ταχύτητα:
* Το μέγεθος της κεντρομερικής επιτάχυνσης είναι άμεσα ανάλογο προς το τετράγωνο της ταχύτητας (V) και αντιστρόφως ανάλογη προς την ακτίνα (r) του κύκλου:
* a_c =v^2 / r
* Απόσταση από την προέλευση (ακτίνα):
* Η απόσταση από την προέλευση (R) είναι απλά η ακτίνα του κύκλου.
Σημαντικές σημειώσεις
* σταθερή ταχύτητα, όχι ταχύτητα: Ενώ η ταχύτητα μπορεί να είναι σταθερή, η ταχύτητα του σωματιδίου αλλάζει λόγω της μεταβαλλόμενης κατεύθυνσης.
* κατεύθυνση επιτάχυνσης: Η κεντρομερική επιτάχυνση δείχνει πάντα προς το κέντρο του κύκλου, προκαλώντας το αντικείμενο να αλλάξει την κατεύθυνση της κίνησης του.
Παράδειγμα
Φανταστείτε ένα αυτοκίνητο που οδηγεί γύρω από έναν κυκλικό κόμβο. Η ταχύτητα του αυτοκινήτου μπορεί να είναι σταθερή (π.χ. 20 mph), αλλά είναι συνεχώς μεταβαλλόμενη κατεύθυνση. Η κεντρομερική επιτάχυνση είναι αυτό που κρατά το αυτοκίνητο να κινείται σε έναν κύκλο. Όσο πιο σφιχτά η κυκλική διασταύρωση (μικρότερη ακτίνα), τόσο μεγαλύτερη είναι η απαιτούμενη κεντρομόλος επιτάχυνση.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να εξερευνήσετε συγκεκριμένα σενάρια ή υπολογισμούς που περιλαμβάνουν την κεντρομόλα επιτάχυνση, την ταχύτητα και την ακτίνα!
