▷ Tangentiële versnelling (of lineaire versnelling)

Dit artikel legt uit wat tangentiële versnelling (of lineaire versnelling) is in de natuurkunde. Zo ontdek je hoe je tangentiële versnelling berekent, een opgeloste oefening over tangentiële versnelling en bovendien wat de relatie is tussen tangentiële versnelling en andere kinematische concepten.

Wat is tangentiële versnelling (of lineaire versnelling)?

Tangentiële versnelling (of lineaire versnelling ) is de versnelling die raakt aan het traject van een cirkelvormige beweging. Met andere woorden, tangentiële versnelling geeft de variatie aan in de tangentiële snelheid van een lichaam dat in cirkelvormige beweging is.

Over het algemeen wordt tangentiële versnelling weergegeven door het symbool a _t .

Tangentiële versnelling heeft dezelfde eenheden als elke versnelling, dat wil zeggen lengte-eenheden gedeeld door tijdseenheden in het kwadraat. Daarom is de eenheid van tangentiële versnelling in het Internationale Systeem (SI) de meter gedeeld per seconde in het kwadraat (m/s ² ).

tangentiële versnelling en normale versnelling

Tangentiële versnelling ( _at ) en centripetale versnelling ( _ac ) zijn de twee vectorcomponenten van de versnelling van een mobiel apparaat dat een niet-uniforme cirkelvormige beweging beschrijft. Tangentiële versnelling raakt het pad van cirkelvormige beweging, terwijl centripetale versnelling naar het midden van het cirkelvormige pad wijst.

Wanneer de tangentiële versnelling 0 is, betekent dit dat het lichaam in een uniforme cirkelvormige beweging (UCM) roteert, omdat de tangentiële snelheid dan constant is.

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

Tangentiële versnellingsformule

Bij uniform versnelde cirkelbeweging (UACM) varieert de tangentiële versnelling lineair. Daarom is de tangentiële versnelling gelijk aan de tangentiële snelheidstoename gedeeld door de tijdstoename.

De formule om de tangentiële versnelling (of lineaire versnelling) te berekenen is daarom:

Goud:

$a_t$

is de tangentiële versnelling.
$\Delta v_t$

is de toename van de tangentiële snelheid.
$\Delta t$

is de temporele variatie.
$v_{t_f}$

is de uiteindelijke tangentiële snelheid.
$v_{t_i}$

is de initiële tangentiële snelheid.
$t_f$

is het laatste moment.
$t_i$

is het eerste moment.

De waarde van de tangentiële versnelling moet als volgt worden geïnterpreteerd:

a _t >0 : als de tangentiële versnelling positief is, betekent dit dat de snelheidsmodule van de mobiel met de tijd toeneemt.
op _t <0 : als de tangentiële versnelling negatief is, betekent dit dat de module van de snelheid van de mobiel afneemt met de tijd.
op _t =0 : als de tangentiële versnelling gelijk is aan nul, betekent dit dat de snelheidsmodule van de mobiel constant is.

Voorbeeld van het berekenen van tangentiële versnelling

Zodra we de definitie van tangentiële versnelling (of lineaire versnelling) hebben gezien en wat de formule ervan is, zullen we een concreet voorbeeld zien van hoe dit type versnelling wordt berekend.

Een mobiel beschrijft een cirkelvormige beweging met een uniform versnelde snelheid. Op tijdstip t _i = 2 s heeft het een tangentiële snelheid van 5 m/s en op tijdstip t _f = 6 s heeft het een tangentiële snelheid van 11 m/s. Wat is de tangentiële versnelling van de mobiel?

Om de tangentiële versnelling te vinden, moeten we de formule toepassen die in de vorige sectie is uitgelegd:

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

In dit geval levert het probleem ons al alle benodigde gegevens op, dus vervangen we de waarden in de formule en berekenen we de tangentiële versnelling:

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

tangentiële versnelling en hoekversnelling

Hoekversnelling is de versnelling waarmee een lichaam roteert, dat wil zeggen dat hoekversnelling de snelheid aangeeft waarmee de hoeksnelheid van een lichaam dat een cirkelvormige beweging maakt, varieert.

Daarom is de relatie tussen tangentiële versnelling en hoekversnelling dat de hoekversnelling de waarde van de tangentiële versnelling bepaalt. Nauwkeuriger gezegd, de tangentiële versnelling is gelijk aan de hoekversnelling vermenigvuldigd met de straal van het cirkelvormige bewegingspad.

$a_t=\alpha\cdot r$

Goud:

$a_t$

is de tangentiële versnelling.
$\alpha$

is de hoekversnelling.
$r$

is de straal van het pad van cirkelvormige beweging.

➤ Zie: Wat is hoekversnelling?

Tangentiële versnelling en centripetale versnelling

Tangentiële versnelling en centripetale versnelling zijn de twee vectorcomponenten van de versnelling van een lichaam die een cirkelvormige beweging beschrijven.

Het verschil tussen tangentiële versnelling (of lineaire versnelling) en centripetale versnelling (of normale versnelling) is dat tangentiële versnelling raakt aan het pad van cirkelvormige beweging, terwijl centripetale versnelling naar het midden van het cirkelvormige pad wijst.

Bovendien varieert tangentiële versnelling de amplitude van de snelheid van de mobiel die de cirkelvormige beweging uitvoert, terwijl centripetale versnelling de richting van de snelheid van de mobiel varieert.

➤ Zie: Centripetale versnelling (of normale versnelling)

Wat is tangentiële versnelling (of lineaire versnelling)?

Tangentiële versnellingsformule

Voorbeeld van het berekenen van tangentiële versnelling

tangentiële versnelling en hoekversnelling

Tangentiële versnelling en centripetale versnelling

Leave a Comment Cancel Reply