ტანგენციალური აჩქარება წინააღმდეგ ცენტრიდანული აჩქარება
აჩქარება არის სიჩქარის ცვლილების სიჩქარე და როდესაც გამოითვლება კალკულუსის გამოყენებით, ეს არის სიჩქარის დროის წარმოებული. ტანგენციალური აჩქარება და ცენტრიდანული აჩქარება არის ნაწილაკების ან ხისტი სხეულის აჩქარების კომპონენტები წრიულ მოძრაობაში.
ტანგენციალური აჩქარება
განვიხილოთ ნაწილაკი, რომელიც მოძრაობს ბილიკზე, როგორც ეს ნაჩვენებია დიაგრამაზე. განხილულ შემთხვევაში, ნაწილაკი კუთხურ მოძრაობაშია და ნაწილაკის სიჩქარე ტანგენციალურია გზაზე.
ტანგენციალური სიჩქარის ცვლილების სიჩქარე განისაზღვრება, როგორც ტანგენციალური აჩქარება და იგი აღინიშნება t.
at =dvt/დტ
თუმცა, ეს არ ითვალისწინებს ნაწილაკების მთლიან აჩქარებას. ნიუტონის პირველი კანონის მიხედვით, ნაწილაკი რომ გადაუხვიოს სწორხაზოვან გზას და შემობრუნდეს, სხვა ძალა უნდა არსებობდეს; აქედან გამომდინარე, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ უნდა არსებობდეს აჩქარების კომპონენტი, რომელიც მიმართულია ტანგენციალური აჩქარების კომპონენტის პერპენდიკულარულად, ანუ O წერტილისკენ ნაჩვენები მაგალითზე. აჩქარების ეს კომპონენტი ცნობილია როგორც ნორმალური აჩქარება და იგი აღინიშნება n.
an =vt2/r
თუ ut და un არის ერთეული ვექტორები ტანგენციალურ და ნორმალურ მიმართულებებში, შედეგიანი აჩქარება შეიძლება იყოს მოცემული შემდეგი გამოთქმა.
a=atut + anუn=(dvt/dt) ut + (vt 2/რ) un
ცენტრული აჩქარება
ახლა ჩათვალეთ, რომ ნორმალური აჩქარების გამომწვევი ძალა მუდმივია. ამ შემთხვევაში ნაწილაკი შემოდის წრიულ გზაზე r რადიუსით. ეს არის განსაკუთრებული შემთხვევა კუთხოვანი მოძრაობისას და ნორმალურ აჩქარებას მოცემულია ტერმინი ცენტრიდანული აჩქარება. წრიული მოძრაობის მამოძრავებელი ძალა ცნობილია როგორც ცენტრიდანული ძალა.
ცენტრული აჩქარება ასევე მოცემულია ზემოთ მოცემული გამოსახულებით, მაგრამ სიჩქარისა და აჩქარების კუთხური მიმართებები შეიძლება გამოყენებულ იქნას მის მისაცემად კუთხური სიჩქარის მიხედვით.
ამიტომ, ac =vt2/r=-rω 2
(უარყოფითი ნიშანი მიუთითებს იმაზე, რომ აჩქარება მიმართულია რადიუსის ვექტორის საპირისპირო მიმართულებით)
წმინდა აჩქარება შეიძლება მივიღოთ ორი კომპონენტის შედეგით ac და at..
რა განსხვავებაა ტანგენციალურ აჩქარებასა და ცენტრიდანულ აჩქარებას შორის?
• ტანგენციალური და ცენტრიპეტული აჩქარება არის ნაწილაკის/სხეულის აჩქარების ორი კომპონენტი წრიულ მოძრაობაში.
• ტანგენციალური აჩქარება არის ტანგენციალური სიჩქარის ცვლილების სიჩქარე და ის ყოველთვის ტანგენციალურია წრიულ გზაზე და ნორმალურია რადიუსის ვექტორთან.
• ცენტრიდანული აჩქარება მიმართულია წრის ცენტრისკენ და ეს აჩქარების კომპონენტი არის მთავარი ფაქტორი, რომელიც ნაწილაკს წრიულ გზაზე აკავებს.
• წრიულ მოძრაობაში მყოფი ნაწილაკისთვის, აჩქარების ვექტორი ყოველთვის დევს წრიულ გზაზე.
