▷ Каковы различные типы ускорения?

В этой статье объясняются различные типы ускорения, существующие в физике, а также вы сможете увидеть формулы для всех типов ускорения.

Какие виды ускорения существуют?

Различают следующие типы ускорения :

Среднее ускорение
Мгновенное ускорение
Центростремительное ускорение
Тангенциальное ускорение
угловое ускорение

Ниже более подробно объясняется каждый тип ускорения, а также показано, как рассчитать каждый тип ускорения.

Среднее ускорение

Среднее ускорение — это ускорение, с которым двигалось бы движущееся тело, если бы оно двигалось с постоянным ускорением на протяжении всего пути.

Среднее ускорение равно изменению скорости, деленному на пройденный интервал времени. Следовательно, для расчета среднего ускорения разницу между конечной и начальной скоростью необходимо разделить на разницу между конечным и начальным моментом. Вкратце, формула для расчета среднего ускорения такова:

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

Золото:

$a_m$

это среднее ускорение.
$\Delta v$

это увеличение скорости.
$\Delta t$

это временная вариация.
$v_f$

это конечная скорость.
$v_i$

это начальная скорость.
$t_f$

это последний момент.
$t_i$

это начальный момент.

➤ См.: Пример расчета среднего ускорения.

Мгновенное ускорение

Мгновенное ускорение – это ускорение, которое имеет тело в определенный момент времени. Таким образом, мгновенное ускорение тела может измениться в каждый момент.

Математически мгновенное ускорение определяется как предел среднего ускорения, когда временной интервал приближается к нулю. Следовательно, мгновенное ускорение равно производной вектора мгновенной скорости по времени.

Итак, формула для расчета этого типа ускорения выглядит следующим образом:

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

Золото:

$\vv{a_i}$

– мгновенный вектор ускорения.
$\vv{a_m}$

– средний вектор ускорения.
$\Delta \vv{v_i}$

– вектор мгновенной скорости.
$\Delta t$

– это интервал времени, стремящийся к 0, то есть бесконечно малый интервал времени.
$\cfrac{d\vv{v_i}}{dt}$

— производная мгновенного вектора скорости по времени.

➤ См.: Пример расчета мгновенного ускорения.

Центростремительное ускорение

Центростремительное ускорение , также называемое нормальным ускорением или радиальным ускорением , представляет собой ускорение, вызванное изменением направления скорости тела, описывающего круговое движение. Таким образом, центростремительное ускорение является векторной составляющей ускорения движущегося тела, которая заставляет его двигаться по круговой траектории.

Центростремительное ускорение перпендикулярно скорости движущегося тела и направлено к центру кругового движения.

Формула, находящаяся для этого типа ускорения, такова:

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

Золото:

$a_c$

это центростремительное ускорение.
$v_t$

это тангенциальная скорость.
$r$

– радиус траектории кругового движения.
$\omega$

— угловая скорость.

➤ См.: Пример расчета центростремительного ускорения.

Тангенциальное ускорение

Тангенциальное ускорение , также называемое линейным ускорением , представляет собой ускорение, касательное траектории кругового движения. Другими словами, тангенциальное ускорение указывает на изменение тангенциальной скорости тела, находящегося в круговом движении.

Тангенциальное ускорение и центростремительное ускорение — это две векторные составляющие ускорения мобильного устройства, описывающего круговое движение. Разница между этими двумя типами ускорения состоит в том, что тангенциальное ускорение изменяет величину скорости мобильного телефона, а центростремительное ускорение изменяет направление скорости мобильного телефона.

Таким образом, формула определения величины этого вида ускорения выглядит следующим образом:

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

Золото:

$a_t$

это тангенциальное ускорение.
$\Delta v_t$

увеличение тангенциальной скорости.
$\Delta t$

это временная вариация.
$v_{t_f}$

— конечная тангенциальная скорость.
$v_{t_i}$

— начальная тангенциальная скорость.
$t_f$

это последний момент.
$t_i$

это начальный момент.

➤ См.: Пример расчета тангенциального ускорения.

угловое ускорение

Угловое ускорение – это мера, определяющая вращательное ускорение тела. Следовательно, угловое ускорение указывает на изменение угловой скорости тела.

В отличие от типов ускорения, рассмотренных ранее, угловое ускорение указывает на ускорение вращательного движения, то есть представляет собой изменение скорости вращения. С другой стороны, другие типы ускорения представляют собой изменение скорости движения.

Этот тип ускорения рассчитывается по следующей формуле:

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

Золото:

$\alpha$

это угловое ускорение.
$\Delta \omega$

это изменение угловой скорости.
$\Delta t$

это временная вариация.
$\omega_f$

— конечная угловая скорость.
$\omega_i$

— начальная угловая скорость.
$t_f$

это последний момент.
$t_i$

это начальный момент.

Виды движений по ускорению

Ниже вы найдете таблицу, в которой суммировано, какой тип движения описывает движущееся тело, исходя из значений разных типов ускорений.

Движение	Мгновенное ускорение	Центростремительное ускорение	Тангенциальное ускорение	угловое ускорение
Равномерное движение линии	0	0	0	0
Равноускоренное прямолинейное движение	Постоянный	0	0	0
Равномерное круговое движение	Эквивалент центростремительного ускорения	Постоянный	0	0
Равноускоренное круговое движение	Центростремительное ускорение + Тангенциальное ускорение	Униформа	Постоянный	Постоянный

Виды ускорения

Какие виды ускорения существуют?

Среднее ускорение

Мгновенное ускорение

Центростремительное ускорение

Тангенциальное ускорение

угловое ускорение

Виды движений по ускорению

Оставить комментарий Отменить ответ