Perbezaan Antara Pecutan Tangential dan Percepatan Centripetal

Pecutan Tangential vs Percepatan Centripetal

Pecutan adalah kadar perubahan halaju, dan apabila dinyatakan menggunakan kalkulus, ia adalah turunan masa halaju. Percepatan tangential dan pecutan centripetal adalah komponen pecutan untuk zarah atau badan yang tegar dalam gerakan bulat.

Percepatan Tangential

Pertimbangkan satu zarah bergerak sepanjang jalan seperti yang ditunjukkan dalam rajah. Pada contoh yang dipertimbangkan, zarah dalam gerakan sudut, dan halaju zarah adalah tangensial ke jalan.

Kadar perubahan halaju tangen ditakrifkan sebagai pecutan tangen, dan dilambangkan oleh a_t.

a_t = dv_t/ dt

Walau bagaimanapun, ini tidak mengambil kira jumlah pecutan zarah itu. Mengikut undang-undang pertama Newton, untuk zarah untuk menyimpang dari laluan rectilinear dan berpaling, mesti ada kekuatan lain; oleh itu kita boleh menyimpulkan bahawa mesti ada komponen pecutan yang diarahkan berserenjang dengan komponen pecutan tangen, iaitu ke titik O pada contoh yang ditunjukkan. Komponen pecutan ini dikenali sebagai pecutan biasa, dan ia dilambangkan oleh a_n.

a_n = v_t²/ r

Jika u_t dan u_n adalah vektor unit dalam arah tangen dan biasa, pecutan yang dihasilkan dapat diberikan oleh ungkapan berikut.

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

Percepatan Centripetal

Sekarang pertimbangkan bahawa daya yang mendorong pecutan biasa adalah malar. Dalam kes ini, zarah memasuki jalan bulat dengan radius r. Ini adalah kes khas dalam gerakan sudut, dan pecutan biasa diberi istilah pecutan centripetal. Daya yang memandu gerakan bulat dikenali sebagai daya sentripetal.

Percepatan sentripetal juga diberikan oleh ungkapan di atas, tetapi hubungan sudut dalam halaju dan pecutan boleh digunakan untuk memberikannya dari segi halaju sudut.

Oleh itu,

a_c = v_t²/ r = -rω²

(Tanda negatif menunjukkan bahawa pecutan menunjuk ke arah yang bertentangan vektor radius)

Percepatan bersih boleh diperolehi oleh hasil dari dua komponen a_c dan a_t.

Apakah perbezaan antara Pecutan Tangential dan Percepatan Centripetal?

• Percepatan ketepatan dan sentripetal adalah dua komponen pecutan zarah / badan dalam gerakan bulat.

• Percepatan tangen ialah kadar perubahan halaju tangen, dan ia sentiasa tangen untuk laluan bulat, dan normal kepada vektor radius.

• Percepatan Centripetal ditujukan ke pusat bulatan, dan komponen pecutan ini adalah faktor utama yang mengekalkan zarah dalam laluan bulat.

• Untuk zarah dalam gerakan bulat, vektor pecutan sentiasa terletak di dalam laluan bulat.