▷ Accelerazione tangenziale (o accelerazione lineare)

Questo articolo spiega cos’è l’accelerazione tangenziale (o accelerazione lineare) in fisica. Scoprirai così come calcolare l’accelerazione tangenziale, un esercizio risolto sull’accelerazione tangenziale e, inoltre, qual è la relazione tra l’accelerazione tangenziale e altri concetti cinematici.

Cos’è l’accelerazione tangenziale (o accelerazione lineare)?

L’accelerazione tangenziale (o accelerazione lineare ) è l’accelerazione tangente alla traiettoria di un movimento circolare. In altre parole, l’accelerazione tangenziale indica la variazione della velocità tangenziale di un corpo che si muove circolare.

In generale l’accelerazione tangenziale è rappresentata dal simbolo a _t .

L’accelerazione tangenziale ha le stesse unità di qualsiasi accelerazione, cioè unità di lunghezza divise per unità di tempo al quadrato. Pertanto, l’unità di accelerazione tangenziale nel Sistema Internazionale (SI) è il metro diviso per secondo quadrato (m/s ² ).

accelerazione tangenziale e accelerazione normale

L’accelerazione tangenziale ( _at ) e l’accelerazione centripeta (a _c ) sono le due componenti vettoriali dell’accelerazione di un dispositivo mobile che descrive un movimento circolare non uniforme. L’accelerazione tangenziale è tangente al percorso del movimento circolare, mentre l’accelerazione centripeta punta verso il centro del percorso circolare.

Quando l’accelerazione tangenziale è 0, significa che il corpo ruota di moto circolare uniforme (UCM), perché allora la velocità tangenziale è costante.

$a_t=0 \ \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black}\ MCU$

Formula dell’accelerazione tangenziale

Nel moto circolare uniformemente accelerato (UACM), l’accelerazione tangenziale varia linearmente. Pertanto, l’accelerazione tangenziale è uguale all’incremento della velocità tangenziale diviso per l’incremento del tempo.

La formula per calcolare l’accelerazione tangenziale (o accelerazione lineare) è quindi:

Oro:

$a_t$

è l’accelerazione tangenziale.
$\Delta v_t$

è l’aumento della velocità tangenziale.
$\Delta t$

è la variazione temporale.
$v_{t_f}$

è la velocità tangenziale finale.
$v_{t_i}$

è la velocità tangenziale iniziale.
$t_f$

è il momento finale.
$t_i$

è il momento iniziale.

Il valore dell’accelerazione tangenziale deve essere interpretato come segue:

a _t >0 : se l’accelerazione tangenziale è positiva significa che il modulo di velocità del mobile aumenta con il tempo.
a _t <0 : se l’accelerazione tangenziale è negativa, ciò significa che il modulo della velocità del mobile diminuisce con il tempo.
_at = 0 : se l’accelerazione tangenziale è uguale a zero, ciò significa che il modulo della velocità del mobile è costante.

Esempio di calcolo dell’accelerazione tangenziale

Una volta vista la definizione di accelerazione tangenziale (o accelerazione lineare) e qual è la sua formula, vedremo un esempio concreto di come si calcola questo tipo di accelerazione.

Un mobile descrive un movimento circolare con velocità uniformemente accelerata. Al tempo t _i = 2 s ha una velocità tangenziale di 5 m/s e al tempo t _f = 6 s ha una velocità tangenziale di 11 m/s. Qual è l’accelerazione tangenziale del mobile?

Per trovare l’accelerazione tangenziale dobbiamo applicare la formula spiegata nella sezione precedente:

$a_t=\cfrac{\Delta v_t}{\Delta t}=\cfrac{v_{t_f}-v_{t_i}}{t_f-t_i}$

In questo caso il problema ci fornisce già tutti i dati necessari, quindi sostituiamo i valori nella formula e calcoliamo l’accelerazione tangenziale:

$a_t=\cfrac{11-5}{6-2}=\cfrac{6}{4}=1.5 \ \cfrac{m}{s^2}$

accelerazione tangenziale e accelerazione angolare

L’accelerazione angolare è l’accelerazione con cui un corpo ruota, ovvero l’accelerazione angolare indica la velocità con cui varia la velocità angolare di un corpo che sta compiendo un movimento circolare.

Pertanto, la relazione tra accelerazione tangenziale e accelerazione angolare è che l’accelerazione angolare determina il valore dell’accelerazione tangenziale. Più precisamente, l’accelerazione tangenziale è uguale all’accelerazione angolare moltiplicata per il raggio del moto circolare.

$a_t=\alpha\cdot r$

Oro:

$a_t$

è l’accelerazione tangenziale.
$\alpha$

è l’accelerazione angolare.
$r$

è il raggio del percorso del movimento circolare.

➤ Vedi: Cos’è l’accelerazione angolare?

Accelerazione tangenziale e accelerazione centripeta

L’accelerazione tangenziale e l’accelerazione centripeta sono le due componenti vettoriali dell’accelerazione di un corpo che descrive un movimento circolare.

La differenza tra l’accelerazione tangenziale (o accelerazione lineare) e l’accelerazione centripeta (o accelerazione normale) è che l’accelerazione tangenziale è tangente al percorso del movimento circolare, mentre l’accelerazione centripeta punta verso il centro del percorso circolare.

Inoltre, l’accelerazione tangenziale varia l’ampiezza della velocità del mobile che esegue il movimento circolare, mentre l’accelerazione centripeta varia la direzione della velocità del mobile.

➤ Vedi: Accelerazione centripeta (o accelerazione normale)

Cos’è l’accelerazione tangenziale (o accelerazione lineare)?

Formula dell’accelerazione tangenziale

Esempio di calcolo dell’accelerazione tangenziale

accelerazione tangenziale e accelerazione angolare

Accelerazione tangenziale e accelerazione centripeta

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