▷ 接線加速度（または直線加速度）

この記事では、物理学における接線加速度 (または線形加速度) について説明します。したがって、接線方向の加速度を計算する方法、接線方向の加速度に関する解決済み演習、さらに、接線方向の加速度と他の運動学の概念との関係が何かを知ることができます。

接線加速度（または直線加速度）とは何ですか?

接線加速度(または直線加速度) は、円運動の軌道に接する加速度です。言い換えれば、接線方向の加速度は、円運動している物体の接線方向の速度の変化を示します。

一般に、接線加速度は記号 a _tで表されます。

接線方向の加速度の単位は、他の加速度と同じです。つまり、長さの単位を時間の 2 乗の単位で割ったものです。したがって、国際システム (SI) における接線加速度の単位は、メートルを 1 秒あたりの 2 乗で割ったもの (m/s ² ) です。

接線加速度 ( _at ) と向心加速度 ( a _c ) は、不均一な円運動を表すモバイルデバイスの加速度の 2 つのベクトル成分です。接線加速度は円運動の経路に接しており、向心加速度は円運動の中心の方向を指します。

接線加速度が 0 の場合、接線速度は一定であるため、物体が等円運動 (UCM) で回転していることを意味します。

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

等加速円運動 (UACM) では、接線方向の加速度は直線的に変化します。したがって、接線方向の加速度は、接線方向の速度増分を時間増分で割ったものに等しくなります。

したがって、接線加速度 (または直線加速度) を計算する式は次のようになります。

金：

接線加速度の値は次のように解釈する必要があります。

接線加速度 (または直線加速度) の定義とその公式を理解したら、このタイプの加速度がどのように計算されるかの具体例を見てみましょう。

モビールは等加速度の円運動を描きます。時間 t _i = 2 秒の接線速度は 5 m/s で、時間 t _f = 6 秒の接線速度は 11 m/s です。移動体の接線加速度はいくらですか?

接線加速度を求めるには、前のセクションで説明した式を適用する必要があります。

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

この場合、問題は必要なデータをすべてすでに提供しているため、その値を式に代入して接線方向の加速度を計算します。

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

角加速度は物体が回転するときの加速度です。つまり、角加速度は円運動をする物体の角速度が変化する速度を示します。

したがって、接線加速度と角加速度の関係は、角加速度が接線加速度の値を決定することになります。より正確には、接線方向の加速度は、角加速度に円運動経路の半径を乗算した値に等しくなります。

$a_t=\alpha\cdot r$

金：

接線加速度と向心加速度は、円運動を記述する物体の加速度の 2 つのベクトル成分です。

接線加速度 (または直線加速度) と向心加速度 (または通常の加速度) の違いは、接線加速度は円運動の経路に接しているのに対し、向心加速度は円運動の経路の中心を指すことです。

さらに、接線加速度は円運動を行う移動体の速度の振幅を変化させ、向心加速度は移動体の速度の方向を変化させます。