▷ Wat zijn de verschillende soorten versnellingen?

In dit artikel worden de verschillende soorten versnellingen uitgelegd die in de natuurkunde bestaan, en je kunt ook de formules voor alle soorten versnellingen bekijken.

Wat zijn de soorten versnellingen?

De verschillende soorten versnellingen zijn:

Gemiddelde acceleratie
Onmiddellijke versnelling
Centripetale versnelling
Tangentiële versnelling
hoekversnelling

Hieronder wordt elk type versnelling gedetailleerder uitgelegd en wordt ook getoond hoe u elk type versnelling kunt berekenen.

Gemiddelde acceleratie

De gemiddelde versnelling is de versnelling waarmee een bewegend lichaam zou hebben gereisd als het over het hele traject met een constante versnelling zou zijn bewogen.

De gemiddelde versnelling is gelijk aan de snelheidsverandering gedeeld door het verstreken tijdsinterval. Om de gemiddelde versnelling te berekenen, moet daarom het verschil tussen de eind- en beginsnelheid worden gedeeld door het verschil tussen het eind- en beginmoment. Kort gezegd is de formule voor het berekenen van de gemiddelde versnelling:

$a_m=\cfrac{\Delta v}{\Delta t}=\cfrac{v_f-v_i}{t_f-t_i}$

Goud:

$a_m$

is de gemiddelde versnelling.
$\Delta v$

is de snelheidstoename.
$\Delta t$

is de temporele variatie.
$v_f$

is de eindsnelheid.
$v_i$

is de beginsnelheid.
$t_f$

is het laatste moment.
$t_i$

is het eerste moment.

➤ Zie: Voorbeeld van berekening van de gemiddelde versnelling

Onmiddellijke versnelling

Momentane versnelling is de versnelling die een lichaam op een bepaald moment heeft. De ogenblikkelijke versnelling van een lichaam kan dus op elk moment veranderen.

Wiskundig gezien wordt de momentane versnelling gedefinieerd als de limiet van de gemiddelde versnelling naarmate het tijdsinterval nul nadert. Daarom is de momentane versnelling gelijk aan de afgeleide van de momentane snelheidsvector met betrekking tot de tijd.

De formule om dit type versnelling te berekenen is dus als volgt:

$\displaystyle \vv{a_i}=\lim_{\Delta t\to 0}\vv{a_m}=\lim_{\Delta t\to 0}\frac{\Delta \vv{v_i}}{\ Delta t}=\frac{d\vv{v_i}}{dt}$

Goud:

$\vv{a_i}$

is de momentane versnellingsvector.
$\vv{a_m}$

is de gemiddelde versnellingsvector.
$\Delta \vv{v_i}$

is de momentane snelheidsvector.
$\Delta t$

is het tijdsinterval dat naar 0 neigt, dat wil zeggen een oneindig klein tijdsinterval.
$\cfrac{d\vv{v_i}}{dt}$

is de afgeleide van de momentane snelheidsvector met betrekking tot de tijd.

➤ Zie: Voorbeeld van instantane acceleratieberekening

Centripetale versnelling

Centripetale versnelling , ook wel normale versnelling of radiale versnelling genoemd, is de versnelling die wordt veroorzaakt door de verandering in de richting van de snelheid van een lichaam dat een cirkelvormige beweging beschrijft. De centripetale versnelling is daarom de vectorcomponent van de versnelling van een bewegend lichaam, waardoor het een cirkelvormig traject volgt.

De centripetale versnelling staat loodrecht op de snelheid van het bewegende lichaam en wijst naar het midden van de cirkelvormige beweging.

De formulebevinding voor dit type versnelling is:

$a_c=\cfrac{v_t^2}{r}=\omega^2 \cdot r$

Goud:

$a_c$

is de centripetale versnelling.
$v_t$

is de tangentiële snelheid.
$r$

is de straal van het pad van cirkelvormige beweging.
$\omega$

is de hoeksnelheid.

➤ Zie: Voorbeeld van berekening van de centripetale versnelling

Tangentiële versnelling

Tangentiële versnelling , ook wel lineaire versnelling genoemd, is de versnelling die raakt aan het pad van cirkelvormige beweging. Met andere woorden, tangentiële versnelling geeft de variatie aan in de tangentiële snelheid van een lichaam dat in cirkelvormige beweging is.

Tangentiële versnelling en centripetale versnelling zijn de twee vectorcomponenten van de versnelling van een mobiel apparaat dat een cirkelvormige beweging beschrijft. Het verschil tussen deze twee soorten versnellingen is dat tangentiële versnelling de grootte van de snelheid van de mobiel verandert, terwijl centripetale versnelling de richting van de snelheid van de mobiel verandert.

De formule voor het bepalen van de waarde van dit type versnelling is dus als volgt:

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

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.

➤ Zie: Voorbeeld van berekening van tangentiële versnelling

hoekversnelling

Hoekversnelling is een maatstaf die de rotatieversnelling van een lichaam definieert. Daarom geeft hoekversnelling de verandering in de hoeksnelheid van een lichaam aan.

In tegenstelling tot de eerder geziene soorten versnellingen geeft hoekversnelling de versnelling van een roterende beweging aan, dat wil zeggen dat het de variatie in de rotatiesnelheid vertegenwoordigt. Aan de andere kant vertegenwoordigen de andere soorten versnellingen de variatie van een voorwaartse snelheid.

Dit type versnelling wordt berekend met behulp van de volgende formule:

$\alpha=\cfrac{\Delta\omega}{\Delta t}=\cfrac{\omega_f-\omega_i}{t_f-t_i}$

Goud:

$\alpha$

is de hoekversnelling.
$\Delta \omega$

is de verandering in hoeksnelheid.
$\Delta t$

is de temporele variatie.
$\omega_f$

is de uiteindelijke hoeksnelheid.
$\omega_i$

is de initiële hoeksnelheid.
$t_f$

is het laatste moment.
$t_i$

is het eerste moment.

Soorten bewegingen volgens versnelling

Hieronder vind je een tabel die samenvat welk type beweging een bewegend lichaam beschrijft op basis van de waarden van de verschillende soorten versnellingen.

Beweging	Onmiddellijke versnelling	Centripetale versnelling	Tangentiële versnelling	hoekversnelling
Uniforme lijnbeweging	0	0	0	0
Eenparig versnelde rechtlijnige beweging	Constante	0	0	0
Uniforme cirkelvormige beweging	Equivalent aan centripetale versnelling	Constante	0	0
Eenparig versnelde cirkelvormige beweging	Centripetale versnelling + Tangentiële versnelling	Uniform	Constante	Constante

Soorten versnelling

Wat zijn de soorten versnellingen?

Gemiddelde acceleratie

Onmiddellijke versnelling

Centripetale versnelling

Tangentiële versnelling

hoekversnelling

Soorten bewegingen volgens versnelling

Leave a Comment Cancel Reply