Perbedaan antara akselerasi tangensial dan percepatan sentripetal

Akselerasi tangensial vs percepatan sentripetal

Akselerasi adalah laju perubahan kecepatan, dan ketika dinyatakan menggunakan kalkulus, itu adalah turunan waktu dari kecepatan. Akselerasi tangensial dan percepatan sentripetal adalah komponen percepatan untuk partikel atau badan kaku dalam gerakan melingkar.

Percepatan tangensial

Pertimbangkan partikel yang bergerak di sepanjang jalur seperti yang ditunjukkan dalam diagram. Pada contoh yang dipertimbangkan, partikel dalam gerakan sudut, dan kecepatan partikel adalah tangensial ke jalur.

Laju perubahan kecepatan tangensial didefinisikan sebagai percepatan tangensial, dan ditunjukkan oleh A_T.

A_T = dv_T/dt

Namun, ini tidak memperhitungkan akselerasi total partikel. Menurut hukum pertama Newton, agar sebuah partikel menyimpang dari jalur dan belokan bujursangkar, harus ada kekuatan lain; Oleh karena itu kita dapat menyimpulkan bahwa harus ada komponen akselerasi yang diarahkan tegak lurus terhadap komponen akselerasi tangensial, i.e. Menjelang titik o pada contoh yang ditunjukkan. Komponen akselerasi ini dikenal sebagai percepatan normal, dan itu dilambangkan dengan A_N.

A_N = v_T²/R

Jika u_T Dan u_N adalah unit vektor dalam arah tangensial dan normal, akselerasi yang dihasilkan dapat diberikan dengan ekspresi berikut.

a = a_Tu_T + A_Nu_N = (dv_T/dt) u_T + (v_T²/r) u_N

Percepatan sentripetal

Sekarang pertimbangkan bahwa gaya yang mendorong akselerasi normal adalah konstan. Dalam hal ini, partikel memasuki jalur melingkar dengan jari -jari R. Ini adalah kasus khusus dalam gerakan sudut, dan akselerasi normal diberikan istilah akselerasi sentripetal. Gaya yang menggerakkan gerakan melingkar dikenal sebagai gaya sentripetal.

Akselerasi sentripetal juga diberikan oleh ekspresi di atas, tetapi hubungan sudut dalam kecepatan dan akselerasi dapat digunakan untuk memberikannya dalam hal kecepatan sudut.

Karena itu,

A_C = v_T²/r = -rΩ²

(Tanda negatif menunjukkan bahwa akselerasi menunjuk ke arah yang berlawanan dari vektor jari -jari)

Akselerasi bersih dapat diperoleh dengan hasil dari dua komponen a_C dan a_T.

Apa perbedaan antara akselerasi tangensial dan percepatan sentripetal?

• Akselerasi tangensial dan sentripetal adalah dua komponen percepatan partikel/tubuh dalam gerakan melingkar.

• Akselerasi tangensial adalah laju perubahan kecepatan tangensial, dan selalu tangensial ke jalur melingkar, dan normal ke vektor jari -jari.

• Akselerasi sentripetal ditunjuk ke arah pusat lingkaran, dan komponen akselerasi ini adalah faktor utama yang menjaga partikel di jalur melingkar.

• Untuk partikel dalam gerakan melingkar, vektor akselerasi selalu terletak di dalam jalur melingkar.