Γιατί ένα αντικείμενο σε ομοιόμορφη κυκλική κίνηση παρουσιάζει επιτάχυνση όταν η ταχύτητά του είναι σταθερή;
Βασική ιδέα:Η επιτάχυνση είναι μια αλλαγή στην ταχύτητα
Η ταχύτητα είναι μια ποσότητα φορέα, που σημαίνει ότι έχει τόσο μέγεθος (ταχύτητα) όσο και κατεύθυνση. Η επιτάχυνση συμβαίνει όταν υπάρχει αλλαγή είτε στο μέγεθος της ταχύτητας (ταχύτητας) είτε στην κατεύθυνση της ταχύτητας ή και στα δύο.
Γιατί ένα αντικείμενο σε ομοιόμορφη κυκλική κίνηση έχει επιτάχυνση;
* σταθερή ταχύτητα, αλλαγή κατεύθυνσης: Σε ομοιόμορφη κυκλική κίνηση, το αντικείμενο κινείται με σταθερή ταχύτητα. Ωστόσο, η κατεύθυνση της αλλάζει συνεχώς καθώς ακολουθεί την κυκλική διαδρομή.
* Η ταχύτητα είναι ένας φορέας: Επειδή η ταχύτητα είναι ένας φορέας, ακόμη και μια αλλαγή στην κατεύθυνση από μόνη της αποτελεί αλλαγή στην ταχύτητα. Αυτό σημαίνει ότι το αντικείμενο επιταχύνεται.
* Centripetal επιτάχυνση: Η επιτάχυνση της ομοιόμορφης κυκλικής κίνησης ονομάζεται κεντρομόλος επιτάχυνση. Πάντα δείχνει προς το κέντρο του κύκλου. Αυτή η επιτάχυνση είναι αυτό που διατηρεί το αντικείμενο να κινείται σε έναν κύκλο, εμποδίζοντας τον να μετακομίσει σε μια ευθεία γραμμή (που είναι αυτό που φυσικά θα έκανε αν δεν ενεργούσε καμία δύναμη).
αναλογία: Φανταστείτε ότι ταλαντεύετε μια μπάλα σε μια χορδή σε έναν κύκλο. Παρόλο που η ταχύτητα της μπάλας μπορεί να είναι σταθερή, τραβάτε συνεχώς τη συμβολοσειρά για να τη διατηρήσετε κινείται σε έναν κύκλο. Αυτή η δύναμη έλξης είναι αυτό που προκαλεί την κεντρομόλη επιτάχυνση.
Συνοπτικά:
Ενώ η ταχύτητα ενός αντικειμένου σε ομοιόμορφη κυκλική κίνηση είναι σταθερή, η κατεύθυνση του αλλάζει συνεχώς. Αυτή η αλλαγή στην κατεύθυνση οδηγεί σε μια αλλαγή στην ταχύτητα, με αποτέλεσμα την επιτάχυνση. Αυτή η επιτάχυνση, που ονομάζεται κεντρομόλος επιτάχυνση, είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της κυκλικής κίνησης.
