Tangenciálne zrýchlenie je rýchlosť, ktorou sa mení tangenciálna rýchlosť v rotačnom pohybe akéhokoľvek objektu. Pôsobí v smere dotyčnice v bode pohybu objektu. Tangenciálna rýchlosť tiež pôsobí v rovnakom smere pre podstupujúci objekt Kruhový pohyb . Tangenciálne zrýchlenie existuje iba vtedy, keď sa objekt pohybuje po kruhovej dráhe. Je pozitívne, ak sa telo otáča rýchlejšie rýchlosť , záporné, keď teleso spomaľuje, a nulové, keď sa teleso pohybuje rovnomerne po obežnej dráhe.
Tangenciálne zrýchlenie
Tangenciálne zrýchlenie je podobné lineárnemu zrýchleniu, je však len v jednom smere. To má niečo spoločné s kruhovým pohybom. Tangenciálne zrýchlenie je teda rýchlosť zmeny častice tangenciálna rýchlosť na kruhovej dráhe. Vždy ukazuje na dotyčnicu dráhy tela.
Tangenciálne zrýchlenie funguje, keď sa objekt pohybuje po kruhovej dráhe. Tangenciálne zrýchlenie je podobné lineárnemu zrýchleniu, ale nie je to isté ako priame lineárne zrýchlenie. Ak sa položka pohybuje v priamom smere, lineárne sa zrýchľuje.
Napríklad auto preháňajúce sa v zákrute na ceste. Automobil tangenciálne zrýchľuje k zákrute cesty.
Prečítajte si tiež: Čo je zrýchlenie?
Vzorec tangenciálneho zrýchlenia
Tangenciálne zrýchlenie je označené symbolom at. Jeho jednotka merania je rovnaká ako lineárne zrýchlenie, to znamená metre za sekundu štvorcovú (m/s2). Jeho rozmerový vzorec je daný [M0L1T-2]. Jeho vzorec je daný súčinom polomeru kruhovej dráhy a uhlové zrýchlenie rotujúceho objektu.
a t = r a
kde,
- atje tangenciálne zrýchlenie,
- r je polomer kruhovej dráhy,
- α je uhlové zrýchlenie.
Vyššie uvedený výraz udáva vzťah medzi tangenciálnym zrýchlením a uhlovým zrýchlením.
Teraz, pokiaľ ide o uhlovú rýchlosť a čas, vzorec je daný:
a t = r (ω/t)
kde,
- atje tangenciálne zrýchlenie,
- ω je uhlová rýchlosť,
- t je potrebný čas.
V zmysle uhlové posunutie a čas, vzorec je daný,
a t = r (0/t 2 )
kde,
- atje tangenciálne zrýchlenie,
- θ je uhlové posunutie alebo uhol natočenia,
- t je potrebný čas.
Nasledujú rôzne možné prípady pre rôzne hodnoty tangenciálneho zrýchlenia:
- Keď t je väčšie ako nula: Objekt má zrýchlený pohyb a veľkosť rýchlosti sa bude časom zvyšovať.
- Keď t je menej ako nula: Objekt má spomalený alebo spomalený pohyb a veľkosť rýchlosti sa bude časom znižovať.
- Keď t sa rovná nule: Objekt sa pohybuje rovnomerne a veľkosť rýchlosti zostane konštantná.
Čítaj viac: Rovnomerne zrýchlený pohyb
Vyriešené príklady tangenciálneho zrýchlenia
Príklad 1: Vypočítajte tangenciálne zrýchlenie, ak objekt prechádza kruhovým pohybom s polomerom 5 ma uhlovým zrýchlením 2 rad/s 2 .
Riešenie:
Máme,
r = 5
a = 2
Pomocou vzorca, ktorý dostaneme,
at= r a
= 5 (2)
= 10 m/s 2
Príklad 2: Vypočítajte tangenciálne zrýchlenie, ak objekt prechádza kruhovým pohybom s polomerom 12 m a uhlovým zrýchlením 0,5 rad/s 2 .
Riešenie:
Máme,
r = 12
a = 0,5
Pomocou vzorca, ktorý dostaneme,
at= r a
= 12 (0,5)
= 6 m/s 2
Príklad 3: Vypočítajte uhlové zrýchlenie, ak objekt prechádza kruhovým pohybom s polomerom 20 ma tangenciálnym zrýchlením 40 m/s 2 .
Riešenie:
Máme,
r = 20
at= 40
Pomocou vzorca, ktorý dostaneme,
at= r a
a = at/r
= 40/20
= 2 rad/s 2
Príklad 4: Vypočítajte uhlové zrýchlenie, ak objekt prechádza kruhovým pohybom s polomerom 2 ma tangenciálnym zrýchlením 20 m/s 2 .
Riešenie:
Máme,
r = 2
at= 20
Pomocou vzorca, ktorý dostaneme,
at= r a
a = at/r
= 20/2
= 10 rad/s 2
Príklad 5: Vypočítajte polomer, ak objekt prechádza kruhovým pohybom pri uhlovom zrýchlení 4 rad/s 2 a tangenciálne zrýchlenie 20 m/s 2 .
Riešenie:
Máme,
a = 4
at= 20
Pomocou vzorca, ktorý dostaneme,
at= r a
r = at/a
= 20/4
= 5 m
Časté otázky o tangenciálnom zrýchlení
Otázka 1: Aké sú hodnoty radiálneho a tangenciálneho zrýchlenia, keď je pohyb častice rovnomerne zrýchlený?
odpoveď:
Aj keď neexistuje žiadne tangenciálne zrýchlenie, dostredivé zrýchlenie musí byť prítomné, aby sa vždy zmenil smer rýchlosti, a dostredivé zrýchlenie je v tomto prípade čisté zrýchlenie. Toto je príklad rovnomerného kruhového pohybu.
Ak teda ara atpredstavujú radiálne a tangenciálne zrýchlenie, potom ar≠ 0 a at= 0.
Otázka 2: Čo je tangenciálne zrýchlenie?
odpoveď:
Tangenciálne zrýchlenie je rýchlosť, ktorou sa mení tangenciálna rýchlosť v rotačnom pohybe akéhokoľvek objektu. Pôsobí v smere dotyčnice v bode pohybu objektu.
Otázka 3: Aká je hodnota tangenciálneho zrýchlenia v rovnomernom kruhovom pohybe?
odpoveď:
Tangenciálne zrýchlenie je nulové pre rovnomerný kruhový pohyb. Pri rovnomernom kruhovom pohybe zostáva uhlová rýchlosť konštantná, takže tangenciálne zrýchlenie = 0.
Čítaj viac: Rovnomerný kruhový pohyb
Otázka 4: Aká je jednotka SI tangenciálneho zrýchlenia?
odpoveď:
jarná čižma
Jednotka SI tangenciálneho zrýchlenia je m/s2.
Otázka 5: Aký je vzťah medzi tangenciálnym zrýchlením a uhlovým zrýchlením?
odpoveď:
Vzorec tangenciálneho zrýchlenia je daný súčinom polomeru kruhovej dráhy a uhlového zrýchlenia rotujúceho objektu.
at= r a
kde,
- atje tangenciálne zrýchlenie,
- r je polomer kruhovej dráhy,
- α je uhlové zrýchlenie.