Разница между тангенциальным ускорением и центростремительным ускорением

Тангенциальное ускорение против центростремительного ускорения

Ускорение - это скорость изменения скорости, а когда она выражается с помощью исчисления, это производная по времени от скорости. Тангенциальное ускорение и центростремительное ускорение являются компонентами ускорения для частицы или твердого тела при круговом движении.

Тангенциальное ускорение

Рассмотрим частицу, движущуюся по пути, как показано на диаграмме. В рассматриваемом случае частица находится в угловом движении, и скорость частицы является касательной к траектории.

Скорость изменения тангенциальной скорости определяется как тангенциальное ускорение и обозначается как _T.

_T = DV_T/ дт

Однако это не учитывает полного ускорения частицы. Согласно первому закону Ньютона, для отклонения частицы от прямолинейного пути и поворота должна быть другая сила; следовательно, мы можем сделать вывод, что должен быть компонент ускорения, направленный перпендикулярно компоненту тангенциального ускорения, то есть в направлении точки O в показанном примере. Этот компонент ускорения известен как нормальное ускорение, и это обозначается _N.

_N = V_T²/р

Если U_T и U_N являются единичными векторами в тангенциальном и нормальном направлениях, результирующее ускорение может быть задано следующим выражением.

а = а_TU_T + _NU_N = (дв_T/ дт) ты_T + (v_T²/ру_N

Центростремительное ускорение

Теперь рассмотрим, что сила, вызывающая нормальное ускорение, постоянна. В этом случае частица входит в круговую траекторию с радиусом r. Это особый случай углового движения, и нормальному ускорению дается термин центростремительное ускорение. Сила, приводящая в движение круговое движение, известна как центростремительная сила.

Центростремительное ускорение также задается приведенным выше выражением, но угловые соотношения в скорости и ускорении могут быть использованы для определения его в терминах угловой скорости..

Следовательно,

_с = V_T²/ r = -rω²

(Отрицательный знак указывает, что ускорение направлено в противоположном направлении от вектора радиуса)

Чистое ускорение может быть получено в результате двух компонентов:_с и_T.

В чем разница между тангенциальным ускорением и центростремительным ускорением?

• Тангенциальное и центростремительное ускорение являются двумя составляющими ускорения частицы / тела при круговом движении..

• Тангенциальное ускорение - это скорость изменения тангенциальной скорости, и она всегда является тангенциальной к круговой траектории и перпендикулярной радиус-вектору..

• Центростремительное ускорение направлено к центру круга, и этот компонент ускорения является основным фактором, удерживающим частицу в круговом пути.

• Для частицы в круговом движении вектор ускорения всегда лежит в круговой траектории.