Centripetální zrychlení je vektorová veličina, protože má směr spolu s velikostí.
Objekt, který má dostředivé zrychlení, je vždy v kruhovém pohybu, což má za následek neustále se měnící směr. Proto dostředivé zrychlení není konstantní.
V této části se pokusíme odpovědět na několik otázek jako: „Je dostředivé zrychlení konstantní?
Vzorec pro dostředivé zrychlení se uvádí jako: ac = v2/r
Kde,
ac = dostředivé zrychlení.
v = rychlost objektu.
r = poloměr kružnice.
Centripetální zrychlení je a vektor množství, a proto, aby byla konstanta, její velikost a směr by měly být také konstanty. Pro daný rovnoměrný kruhový pohyb, velikost dostředivého zrychlení bude trvalá, protože rychlost objektu a poloměr trajektorie budou neměnné. Směr se však bude neustále měnit, a proto dostředivé zrychlení nebude konstantní.
Je dostředivé zrychlení vždy konstantní ?
Dostředivé zrychlení není nikdy konstantní.
Dostředivé zrychlení není nikdy konstantní, ale pokud je poloměr oběžné dráhy, po které se objekt pohybuje, velmi velký a rychlost objektu je relativně menší než na zlomek sekundy nebo tak, lze dostředivé zrychlení považovat za konstantní hodnotu.
Pokud zmíněná situace neexistuje, pak dostředivé zrychlení není nikdy konstantní.
Kdy je dostředivé zrychlení konstantní ?
Když je poloměr kruhu příliš velký, dostředivé zrychlení může být konstantní.
Poloměr kružnice je již konstantní hodnotou. Vzhledem k tomu, že rychlost je také konstantní, pak pro vzdálenost rovnající se tečně kruhu může být dostředivé zrychlení konstantní.
Protože velikost i směr by měly být konstantní, aby vektorová veličina byla konstantní, dostředivé zrychlení pro tuto tečnu se považuje za konstantní, protože směr pro tuto konkrétní vzdálenost se nemění.
Přečtěte si více o Jak najít dostředivé zrychlení.
Kdy není dostředivé zrychlení konstantní ?
Projekt dostředivé zrychlení není obecně nikdy konstantní, protože směr objektu se neustále mění v kruhovém pohybu.
Centripetální zrychlení, také známé jako radiální zrychlení, je vektorová veličina sestávající ze směru spolu s velikostí. Velikost v rovnoměrném kruhovém pohybu je vždy konstantní, ale protože trajektorie je kruhová, směr se bude neustále měnit, což má za následek nekonstantní hodnotu zrychlení.
Dostředivé zrychlení tedy nebude trvalé v přítomnosti rovnoměrného kruhového pohybu.
Je dostředivé zrychlení konstantní ve velikosti ?
Když objekt má dostředivé zrychlení je pod rovnoměrným kruhovým pohybem, pak je velikost dostředivého zrychlení konstantní.
Pokud je objekt pod vlivem uniformy kruhový pohyb pak dostředivé zrychlení bude mít stálou velikost.
Pokud se však objekt nepohybuje rovnoměrným kruhovým pohybem, budou existovat různé výstupy pro velikost dostředivého zrychlení.
Je dostředivé zrychlení konstantní při rovnoměrném kruhovém pohybu ?
Rovnoměrný kruhový pohyb nezaručuje stabilitu dostředivé zrychlení.
Dostředivé zrychlení je vektorová veličina, a aby byla vektorová veličina konstantní, měla by mít konstantní směr i konstantní velikost. Ale protože je pohyb objektu kruhový, jeho směr se bude neustále měnit. Proto rovnoměrný kruhový pohyb může zaručit konstantní velikost, ale nezajistí konstantní směr.
Pomoci může pouze jedna výjimka dostředivé zrychlení být konstantní v rovnoměrném kruhovém pohybu, což je dráha s velkým poloměrem. Velký poloměr má za následek velký obvod a velký obvod na zlomek vzdálenosti vypadá jako přímka. Takže směr pro malou jednotku času se nemusí změnit a pro tuto konkrétní vzdálenost lze dostředivé zrychlení považovat za konstantní.
Centripetální zrychlení je konstantní vektor ?
Aby vektorová veličina byla konstantou, její velikost a směr by měly být konstanty.
Projekt dostředivé zrychlení nelze považovat za konstantní vektor, protože objekt v pohybu bude sledovat kruhovou trajektorii, díky které se bude směr objektu plynule měnit, což omezuje dostředivé zrychlení, aby se stalo konstantním vektorem.
Proto dostředivé zrychlení není konstantní vektor,
Přečtěte si více o Centripetální zrychlení versus zrychlení.
Co se stane s dostředivým zrychlením, když je rychlost konstantní ?
Konstantní rychlost nemá takový vliv na dostředivé zrychlení.
Jediným výsledkem bude konstantní velikost. Konstantní rychlost nezajišťuje konstantní dostředivé zrychlení.
Existují dva vzorce pro dostředivé zrychlení; jeden zahrnuje rychlost (v) a druhý zahrnuje rychlost úhlová rychlost ω. Oba vzorce jsou uvedeny jako: ac = v2/r
Kde,
ac = dostředivé zrychlení.
v = rychlost objektu.
r = poloměr kružnice.
ac = r/ω2
Kde,
ac = dostředivé zrychlení.
ω = úhlová rychlost předmětu.
r = poloměr kružnice.
Z obou vzorců je zřejmé, že velikost dostředivého zrychlení se bude měnit v souladu se změnou rychlosti objektu, protože dostředivé zrychlení je přímo úměrné rychlosti objektu. Pokud tedy dojde ke zvýšení rychlosti, pak se zvýší i dostředivé zrychlení. Podobně, pokud dojde k poklesu rychlosti, pak dostředivé zrychlení také klesne ve stejném formátu.
Odvození dostředivého zrychlení
Dostředivé zrychlení lze odvodit z několika různých metod a vzorců. Jedním takovým snadným způsobem, jak odvodit dostředivé zrychlení, je použití vzorce pro dostředivou sílu. Vzorec pro dostředivou sílu je dán jako: F = mv2/r
Kde,
F = dostředivá síla.
m = hmotnost předmětu.
v = rychlost objektu.
r = poloměr kružnice.
Podle druhého Newtonova pohybového zákona je síla působící na objekt přímo úměrná jeho zrychlení. Pro odstranění znaménka proporcionality je přidána konstanta. Konstantou je v tomto případě hmotnost (m). Vzorec pro druhý Newtonův pohybový zákon je dán jako: F = ma
Kde,
F = síla.
m = hmotnost předmětu.
a = zrychlení objektu.
Srovnejte obě rovnice síly, abyste získali vzorec pro dostředivé zrychlení.
ma = mv2/r
Proto,
a = v2/r
Zde se zrychlení (a) rovná dostředivému zrychlení (ac). Proto ac = v2/r
Que: Automobil se pohybuje rychlostí 77 m/s po kruhové dráze o poloměru 205 m. Jaké je dostředivé zrychlení vozu?
Odpověď: Vzorec pro výpočet dostředivého zrychlení je dán takto: ac = v2/r
Dosaďte do vzorce pro výpočet dostředivého zrychlení 77 m/s za v a 205 m za r.
Proto je zrychlení vozu 28.92 m / s2 nebo kolem 29 m / s2.
Que: Úhlová rychlost lodi je 75 km/h, což dělá kruhy ve velkém rybníku pro každoroční show. Poloměr kruhu je cca 15m. Vypočítejte dostředivé zrychlení lodi.
Odpověď: Vzorec použitý pro výpočet dostředivého zrychlení lodi je: ac = rω2
Rychlost lodi se udává v km/h. První potřebuje převést rychlost lodi z km/h na m/s. Pro převod rychlosti z km/h na m/s je potřeba danou rychlost vynásobit 1000 metry jako 1 kilometr = 1000 ma vydělit danou rychlost 3600 s jako 1 hodina = 3600 sekund. Proto,
Pro výpočet dostředivého zrychlení dosaďte do vzorce 20.83 m/s za ω a 15 m za r.
Proto je dostředivé zrychlení lodi 6508.33 m / s2.
Také čtení:
- Jak zjistit horizontální zrychlení
- Jak zjistit zrychlení a čistou sílu
- Vzorec tangenciálního zrychlení
- Graf konstantního zrychlení
- Jak zjistit zrychlení silou a hmotností
- Jak zjistit zrychlení s úhlem a koeficientem kinetického tření
- Jak zjistit gravitační zrychlení se vzdáleností a časem
- Jak najít gravitační zrychlení pomocí sklonu
- Jak zjistit průměrné zrychlení
- Jak najít úhlové zrychlení bez času
Jsem Durva Dave, dokončil jsem postgraduální studium fyziky. Fyzika mě hodně fascinuje a rád poznávám „Proč“ a „Jak“ všeho, co se odehrává v našem vesmíru. Snažím se psát své blogy jednoduchým, ale účinným jazykem, aby byl pro čtenáře snazší pro pochopení a také pro zapamatování. Doufám, že se svou zvědavostí budu moci prostřednictvím mých blogů poskytnout čtenářům to, co hledají. Pojďme se připojit přes LinkedIn.