加速度の固有成分

この記事では、加速度の固有成分とその計算方法について説明します。したがって、加速度の各固有成分の意味とそれに対応する式がわかります。

加速度の本質的な要素は何ですか?

加速度の固有成分は、物体の加速度ベクトルを形成するベクトル成分です。言い換えれば、加速度をベクトル的に分解すると、その固有成分が得られます。

加速度ベクトルの固有成分を調べるには、1 つの軸が軌道に接し、もう 1 つの軸が軌道に垂直である固有基準系が使用されます。

  • 接線軸: 軸の方向は軌道に接しており、軸の正の方向はその瞬間の速度の方向に相当します。
  • 法線軸: 軸の方向は軌道に対して垂直であり、軸の正の方向は軌道の曲率中心に向かう方向です。

加速度の本質的な要素は何ですか?

加速の固有コンポーネントは次のとおりです。

  • 向心加速度 (a c ) : これは、速度の方向の変化に関与する加速度の固有成分です。
  • 接線加速度 ( tで) : これは、速度の振幅の変化に関与する加速度の固有成分です。

加速度の 2 つの固有成分は互いに垂直です。したがって、加速度の大きさは、その固有成分の二乗和の平方根に等しくなります。

|\vv{a}|=\sqrt{a_c^2+a_t^2}

加速度の固有成分

加速度の固有成分の各タイプについては、以下でさらに詳しく説明します。

向心加速度

求心加速度法線加速度または半径方向加速度とも呼ばれ、物体の速度の方向を変える加速度の固有成分です。向心加速度は移動体の速度に対して垂直であり、軌道の曲率の中心を指します。

したがって、向心加速度は、動きを直線ではなく曲線にする加速度のベクトル成分です。したがって、物体に向心加速度がなければ、物体は直線を続けるため、回転運動は行われません。

この加速度の固有成分を計算する式は次のとおりです。

a_c=\cfrac{v^2}{r}

金:

  • a_c

    は向心加速度 (または法線加速度) です。

  • v

    体の速さです。

  • r

    は曲率半径です。

接線加速度

接線加速度 は線形加速度とも呼ばれ、軌道に接する加速度の固有成分です。したがって、接線加速度は物体の速度の大きさの変化を示します。

したがって、物体の速度の大きさが変化しない場合、物体の接線加速度はゼロになります。接線方向の加速度は、速度が方向を変えるかどうかに関係なく、速度の大きさが変化する場合にのみ存在します。

この加速度の固有成分を計算する式は次のとおりです。

a_t=\cfrac{\Delta v}{\Delta t}=\cfrac{v_{f}-v_{f}}{t_f-t_i}

金:

  • a_t

    接線加速度です。

  • \Delta v

    速度の増加です。

  • \Delta t

    時間的変化です。

  • v_{f}

    最終速度です。

  • v_{i}

    は初速度です。

  • t_f

    最後の瞬間です。

  • t_i

    最初の瞬間です。

加速度の固有成分に応じた動きの種類

以下は、加速度の固有成分の値に基づいて物体が表す動きのタイプをまとめた表です。

動き 向心加速度 接線加速度
MRU 0 0
ムルア 0 絶え間ない
MCU 絶え間ない 0
MCUA 均一に増加または減少する 絶え間ない

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 が付いている欄は必須項目です

トップにスクロールします