ความแตกต่างระหว่างการเร่งในแนวดิ่งกับการเร่งสู่ศูนย์กลาง

ความแตกต่างระหว่างการเร่งในแนวดิ่งกับการเร่งสู่ศูนย์กลาง
ความแตกต่างระหว่างการเร่งในแนวดิ่งกับการเร่งสู่ศูนย์กลาง

วีดีโอ: ความแตกต่างระหว่างการเร่งในแนวดิ่งกับการเร่งสู่ศูนย์กลาง

วีดีโอ: ความแตกต่างระหว่างการเร่งในแนวดิ่งกับการเร่งสู่ศูนย์กลาง
วีดีโอ: งบน้อย[ps3หรือps4]ดี?➡️มีงบจำกัด? 2024, กรกฎาคม
Anonim

การเร่งในแนวดิ่งกับความเร่งสู่ศูนย์กลาง

ความเร่งคืออัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็ว และเมื่อแสดงโดยใช้แคลคูลัส มันคืออนุพันธ์ของเวลาของความเร็ว ความเร่งในแนวสัมผัสและความเร่งสู่ศูนย์กลางเป็นส่วนประกอบของความเร่งของอนุภาคหรือวัตถุแข็งเกร็งในการเคลื่อนที่เป็นวงกลม

การเร่งในแนวดิ่ง

พิจารณาอนุภาคที่เคลื่อนที่ไปตามเส้นทางดังแสดงในแผนภาพ ที่ตัวอย่างที่พิจารณา อนุภาคอยู่ในการเคลื่อนที่เชิงมุม และความเร็วของอนุภาคจะสัมผัสกับเส้นทาง

ภาพ
ภาพ
ภาพ
ภาพ

อัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็วสัมผัสถูกกำหนดเป็นความเร่งในแนวสัมผัส และแสดงด้วย at.

at =dvt/dt

อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้นับรวมความเร่งทั้งหมดของอนุภาค ตามกฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน สำหรับอนุภาคที่เบี่ยงเบนไปจากทางเป็นเส้นตรงและเลี้ยว จะต้องมีแรงอื่น ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่าต้องมีองค์ประกอบการเร่งความเร็วซึ่งตั้งฉากกับองค์ประกอบการเร่งความเร็วในแนวสัมผัส นั่นคือ ไปยังจุด O ที่ตัวอย่างที่แสดง ส่วนประกอบของความเร่งนี้เรียกว่าความเร่งปกติ และแสดงด้วย an.

an =vt2/r

ถ้า ut และ un เป็นเวกเตอร์หน่วยในทิศทางสัมผัสและปกติ ความเร่งที่เป็นผลลัพธ์สามารถกำหนดได้โดย นิพจน์ต่อไปนี้

a=atut + anun=(dvt/dt) ut + (vt 2/r) un

ความเร่งจากศูนย์กลาง

ลองพิจารณาดูว่าแรงที่เหนี่ยวนำให้เกิดความเร่งปกติมีค่าคงที่ ในกรณีนี้ อนุภาคเข้าสู่เส้นทางวงกลมที่มีรัศมี r นี่เป็นกรณีพิเศษในการเคลื่อนที่เชิงมุม และความเร่งปกติถูกกำหนดเป็นความเร่งสู่ศูนย์กลาง แรงที่ขับเคลื่อนการเคลื่อนที่เป็นวงกลมเรียกว่าแรงสู่ศูนย์กลาง

ภาพ
ภาพ
ภาพ
ภาพ

ความเร่งสู่ศูนย์กลางยังถูกกำหนดโดยนิพจน์ข้างต้น แต่ความสัมพันธ์เชิงมุมในความเร็วและความเร่งสามารถใช้เพื่อให้เป็นความเร็วเชิงมุมได้

ดังนั้น

ac =vt2/r=-rω 2

(เครื่องหมายลบแสดงว่าความเร่งชี้ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับเวกเตอร์รัศมี)

การเร่งความเร็วสุทธิสามารถหาได้จากผลลัพธ์ของทั้งสององค์ประกอบ ac และ at.

ความแตกต่างระหว่างการเร่งในแนวดิ่งกับการเร่งสู่ศูนย์กลางคืออะไร

• ความเร่งในแนวสัมผัสและความเร่งสู่ศูนย์กลางเป็นองค์ประกอบสองประการของการเร่งความเร็วของอนุภาค/วัตถุในการเคลื่อนที่เป็นวงกลม

• ความเร่งในแนวสัมผัสคืออัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็วในแนวสัมผัส และมักจะสัมผัสกับเส้นทางวงกลม และค่าปกติของเวกเตอร์รัศมี

• ความเร่งสู่ศูนย์กลางชี้ไปที่จุดศูนย์กลางของวงกลม และองค์ประกอบความเร่งนี้เป็นปัจจัยหลักที่ทำให้อนุภาคอยู่ในเส้นทางวงกลม

• สำหรับอนุภาคในการเคลื่อนที่แบบวงกลม เวกเตอร์ความเร่งจะอยู่ภายในเส้นทางวงกลมเสมอ