▷ Тангенциальное ускорение (или линейное ускорение)

В этой статье объясняется, что такое тангенциальное ускорение (или линейное ускорение) в физике. Таким образом, вы узнаете, как рассчитать тангенциальное ускорение, решенное упражнение по тангенциальному ускорению и, кроме того, какова связь между тангенциальным ускорением и другими кинематическими понятиями.

Что такое тангенциальное ускорение (или линейное ускорение)?

Тангенциальное ускорение (или линейное ускорение ) — это ускорение, касательное траектории кругового движения. Другими словами, тангенциальное ускорение указывает на изменение тангенциальной скорости тела, находящегося в круговом движении.

Обычно тангенциальное ускорение обозначается символом _t .

Тангенциальное ускорение имеет те же единицы измерения, что и любое ускорение, то есть единицы длины, деленные на единицы времени в квадрате. Поэтому единицей тангенциального ускорения в Международной системе (СИ) является метр, деленный на секунду в квадрате (м/с ² ).

Тангенциальное ускорение и нормальное ускорение

Тангенциальное ускорение ( _at ) и центростремительное ускорение ( _ac ) — две векторные составляющие ускорения мобильного устройства, описывающие неравномерное круговое движение. Тангенциальное ускорение направлено по касательной к траектории кругового движения, а центростремительное ускорение направлено к центру кругового движения.

Когда тангенциальное ускорение равно 0, это означает, что тело вращается в равномерном круговом движении (UCM), поскольку тогда тангенциальная скорость постоянна.

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

Формула тангенциального ускорения

При равномерно ускоренном круговом движении (UACM) тангенциальное ускорение изменяется линейно. Следовательно, тангенциальное ускорение равно приращению тангенциальной скорости , деленному на приращение времени.

Таким образом , формула для расчета тангенциального ускорения (или линейного ускорения) :

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.

Значение тангенциального ускорения следует интерпретировать следующим образом:

a _t >0 : если тангенциальное ускорение положительное, это означает, что модуль скорости мобильного телефона увеличивается со временем.
при _t <0 : если тангенциальное ускорение отрицательное, это означает, что модуль скорости мобильного телефона уменьшается со временем.
при _t =0 : если тангенциальное ускорение равно нулю, это означает, что модуль скорости мобильного телефона постоянен.

Пример расчета тангенциального ускорения

Как только мы увидим определение тангенциального ускорения (или линейного ускорения) и его формулу, мы увидим конкретный пример того, как рассчитывается этот тип ускорения.

Мобиль описывает круговое движение с равномерно ускоренной скоростью. В момент времени t _i = 2 с его тангенциальная скорость равна 5 м/с, а в момент времени t _f = 6 с его тангенциальная скорость равна 11 м/с. Каково тангенциальное ускорение мобильного телефона?

Чтобы найти тангенциальное ускорение, мы должны применить формулу, объясненную в предыдущем разделе:

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

В этом случае задача уже предоставляет нам все необходимые данные, поэтому подставляем значения в формулу и вычисляем касательное ускорение:

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

Тангенциальное ускорение и угловое ускорение

Угловое ускорение — это ускорение, с которым вращается тело, то есть угловое ускорение указывает на скорость, с которой изменяется угловая скорость тела, совершающего круговое движение.

Следовательно, связь между тангенциальным ускорением и угловым ускорением заключается в том, что угловое ускорение определяет значение тангенциального ускорения. Точнее, тангенциальное ускорение равно угловому ускорению, умноженному на радиус траектории кругового движения.

$a_t=\alpha\cdot r$

Золото:

$a_t$

это тангенциальное ускорение.
$\alpha$

это угловое ускорение.
$r$

– радиус траектории кругового движения.

➤ См.: Что такое угловое ускорение?

Тангенциальное ускорение и центростремительное ускорение

Тангенциальное ускорение и центростремительное ускорение — это две векторные составляющие ускорения тела, описывающего круговое движение.

Разница между тангенциальным ускорением (или линейным ускорением) и центростремительным ускорением (или нормальным ускорением) заключается в том, что тангенциальное ускорение направлено по касательной к траектории кругового движения, тогда как центростремительное ускорение направлено к центру кругового пути.

Кроме того, тангенциальное ускорение изменяет амплитуду скорости мобильного телефона, совершающего круговое движение, тогда как центростремительное ускорение изменяет направление скорости мобильного телефона.

➤ См.: Центростремительное ускорение (или нормальное ускорение).

Что такое тангенциальное ускорение (или линейное ускорение)?

Формула тангенциального ускорения

Пример расчета тангенциального ускорения

Тангенциальное ускорение и угловое ускорение

Тангенциальное ускорение и центростремительное ускорение

Оставить комментарий Отменить ответ