▷ Teğetsel hız

Bu makale fizikte teğetsel hızın ne olduğunu açıklamaktadır. Bu nedenle teğetsel hızın nasıl hesaplanacağını, çözülmüş bir alıştırmayı ve teğetsel hız ile açısal hız arasındaki farkın ne olduğunu keşfedeceksiniz.

Teğetsel hız nedir?

Teğetsel hız, dairesel hareket yoluna teğet olan hızdır. Başka bir deyişle teğetsel hız, dairesel hareket yapan bir cismin anlık doğrusal hızıdır.

Teğetsel hız, açısal hız çarpı dairesel hareket yarıçapına eşittir.

Genel olarak teğetsel hız _vt sembolüyle temsil edilir.

Yukarıdaki görselde de görebileceğiniz gibi teğetsel hız, dairesel hareketi gerçekleştiren cep telefonunun yörüngesine her zaman teğet olan bir vektördür. Böylece teğetsel hız sabit (düzgün dairesel hareket) veya değişken (değişken dairesel hareket) olabilir.

teğetsel hız formülü

Teğetsel hız, açısal hızın yörünge yarıçapı ile çarpımına eşittir. Bu nedenle teğetsel hızı hesaplamak için dairesel hareketin açısal hızının dairesel hareketin yarıçapıyla çarpılması gerekir.

Bu nedenle teğetsel hızı hesaplamak için kullanılan formül aşağıdaki gibidir:

Altın:

$v_t$

teğetsel hızdır.
$\omega$

açısal hızdır.
$r$

dönme hareketi yolunun yarıçapıdır.

Teğetsel hız herhangi bir hızla aynı birimlere sahiptir; yani uzunluk birimlerinin zaman birimlerine bölümüdür. Bu nedenle, Système International’da (SI) teğetsel hızın birimi metrenin saniyeye bölünmesidir.

Teğetsel hız formülünden, yörüngenin açısal hızı veya yarıçapı arttıkça bir cismin teğetsel hızının daha büyük olacağı sonucu çıkar. Yani eğer iki cisim aynı açısal hıza sahipse, yarıçapı daha büyük olan cisim teğetsel olarak daha hızlı hareket eden cisim olacaktır.

Teğetsel hızı hesaplama örneği

Bu bölümde teğetsel hızın tanımını ve formülünü gördükten sonra teğetsel hızın nasıl hesaplandığına dair somut bir örnek gösterilmektedir.

Bir mobil, yarıçapı 7 m olan düzgün bir dairesel hareket yolu izlemektedir. Cismin açısal hızı 1,5 rad/s olduğuna göre teğetsel hızı nedir?

Düzgün bir dairesel hareketi tanımlayan mobilin teğetsel hızını bulmak için ilgili formülü uygulamanız yeterlidir:

$v_t=\omega\cdot r$

Bu durumda problem ifadesi zaten ihtiyacımız olan tüm verileri bize veriyor, bu nedenle değerleri denklemde yerine koyuyoruz ve teğetsel hızı hesaplıyoruz:

$v_t=1.5\cdot 7=10.5\ \cfrac{m}{s}$

teğet hız ve açısal hız

Bu bölümde teğetsel hız ile açısal hız arasındaki farkların ne olduğunu göreceğiz çünkü bunlar açık olması gereken iki kinematik kavramdır.

Teğetsel hız ile açısal hız arasındaki fark, teğetsel hızın dairesel hareket yoluna teğet olması, açısal hızın ise dairesel hareketin dönme hızı olmasıdır.

Dolayısıyla teğetsel hız, dairesel bir hareketi takip eden cismin ilerleme hızı, açısal hız ise söz konusu cismin dönme hızıdır.

Ayrıca teğetsel hızı temsil eden vektör dairesel hareketin çevresine teğettir, ancak açısal hız vektörü eksenel bir vektör olduğundan dairesel hareketin düzlemine diktir.

➤ Bakınız: Açısal hız

Teğetsel hız ve teğetsel ivme

Teğetsel ivme, dairesel bir hareketin yörüngesine teğet olan ivmedir, yani teğetsel ivme, dairesel bir hareket gerçekleştiren hareketlinin doğrusal ivmesidir.

Bu nedenle teğetsel hız ile teğetsel ivme arasındaki fark , teğetsel hızın dairesel bir hareketin teğet hızı olması, teğetsel ivmenin ise birim zaman başına teğetsel hızdaki değişimi göstermesidir.

Teğetsel ivmenin sıfır olması dairesel hareketin düzgün olduğu anlamına gelir. Ancak teğetsel ivmenin sabit ve sıfırdan farklı olması dairesel hareketin düzgün biçimde değiştiği anlamına gelir.

Böylece, bir cisim düzgün biçimde değişen bir dairesel hareket izlediğinde, teğetsel hız ve teğetsel ivme aşağıdaki ifadeyle matematiksel olarak bağlanır:

$v_t=v_{t_0}+a_t\cdot t$