Perbezaan Antara Pecutan Tangensial dan Pecutan Sentripetal

2024 Pengarang: Alex Aldridge | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 13:46

Pecutan Tangensial lwn Pecutan Sentripetal

Pecutan ialah kadar perubahan halaju, dan apabila dinyatakan menggunakan kalkulus, ia ialah terbitan masa bagi halaju. Pecutan tangensial dan pecutan sentripetal ialah komponen pecutan bagi zarah atau jasad tegar dalam gerakan bulat.

Pecutan Tangensial

Pertimbangkan zarah yang bergerak di sepanjang laluan seperti yang ditunjukkan dalam rajah. Pada contoh yang dipertimbangkan, zarah berada dalam gerakan sudut, dan halaju zarah adalah tangen kepada laluan.

Kadar perubahan halaju tangen ditakrifkan sebagai pecutan tangen, dan ia dilambangkan dengan a_t.

a_t =dv_t/dt

Walau bagaimanapun, ini tidak mengambil kira jumlah pecutan zarah. Menurut undang-undang pertama Newton, untuk zarah untuk menyimpang dari laluan rectilinear dan berpusing, mesti ada daya lain; maka kita boleh menyimpulkan bahawa mesti ada komponen pecutan yang diarahkan berserenjang dengan komponen pecutan tangen, iaitu ke arah titik O pada contoh yang ditunjukkan. Komponen pecutan ini dikenali sebagai pecutan biasa, dan ia dilambangkan dengan a_n.

a_n =v_t^2/r

Jika u_t dan u_{n ialah vektor unit dalam arah tangen dan normal, pecutan terhasil boleh diberikan oleh ungkapan berikut.}

a=a_tu_t + a_nu_n=(dv_t/dt) u_t + (v_t 2^{/r) u}n

Pecutan Sentripetal

Sekarang pertimbangkan bahawa daya yang mendorong pecutan normal adalah malar. Dalam kes ini, zarah memasuki laluan bulat dengan jejari r. Ini adalah kes khas dalam gerakan sudut, dan pecutan normal diberi istilah pecutan sentripetal. Daya yang menggerakkan gerakan bulat dikenali sebagai daya sentripetal.

Pecutan sentripetal juga diberikan oleh ungkapan di atas, tetapi hubungan sudut dalam halaju dan pecutan boleh digunakan untuk memberikannya dari segi halaju sudut.

Oleh itu, a_c =v_t²/r=-rω ²

(Tanda negatif menunjukkan bahawa pecutan menunjuk ke arah bertentangan dengan vektor jejari)

Pecutan bersih boleh diperolehi dengan terhasil daripada dua komponen a_c dan a_t.

Apakah perbezaan antara Pecutan Tangensial dan Pecutan Sentripetal?

• Pecutan tangensial dan centripetal ialah dua komponen pecutan zarah/jasad dalam gerakan bulat.

• Pecutan tangen ialah kadar perubahan halaju tangen, dan ia sentiasa tangen dengan laluan bulat dan normal kepada vektor jejari.

• Pecutan sentripetal dihalakan ke arah pusat bulatan, dan komponen pecutan ini merupakan faktor utama yang mengekalkan zarah dalam laluan bulat.

• Untuk zarah dalam gerakan bulat, vektor pecutan sentiasa terletak dalam laluan bulatan.