Sự khác biệt giữa gia tốc tiếp tuyến và gia tốc hướng tâm

Gia tốc tiếp tuyến so với Gia tốc hướng tâm

Gia tốc là tốc độ thay đổi của vận tốc và khi được biểu thị bằng phép tính, nó là đạo hàm thời gian của vận tốc. Gia tốc tiếp tuyến và gia tốc hướng tâm là các thành phần của gia tốc cho hạt hoặc vật cứng trong chuyển động tròn.

Gia tốc tiếp tuyến

Xem xét một hạt di chuyển dọc theo một đường dẫn như trong sơ đồ. Trong trường hợp được xem xét, hạt đang chuyển động góc và vận tốc của hạt là tiếp tuyến với đường đi.

Tốc độ thay đổi của vận tốc tiếp tuyến được định nghĩa là gia tốc tiếp tuyến và được biểu thị bằng một_t.

một_t = dv_t/ dt

Tuy nhiên, điều này không tính đến tổng gia tốc của hạt. Theo định luật đầu tiên của Newton, để một hạt đi chệch khỏi đường thẳng và rẽ, phải có một lực khác; do đó chúng ta có thể suy luận rằng phải có một thành phần gia tốc được định hướng vuông góc với thành phần gia tốc tiếp tuyến, tức là hướng tới điểm O tại ví dụ được hiển thị. Thành phần gia tốc này được gọi là tăng tốc bình thường, và nó được ký hiệu là một_n.

một_n = v_t²/ r

Nếu bạn_t và bạn_n là các vectơ đơn vị theo hướng tiếp tuyến và bình thường, gia tốc kết quả có thể được cho bởi biểu thức sau.

a = a_tbạn_t + một_nbạn_n = (dv_t/ dt) bạn_t + (v_t²/ r) bạn_n

Gia tốc hướng tâm

Bây giờ hãy xem xét rằng lực gây ra gia tốc bình thường là không đổi. Trong trường hợp này, hạt đi vào một đường tròn có bán kính r. Đây là một trường hợp đặc biệt trong chuyển động góc và gia tốc bình thường được đưa ra thuật ngữ gia tốc hướng tâm. Lực điều khiển chuyển động tròn được gọi là lực hướng tâm.

Gia tốc hướng tâm cũng được cho bởi biểu thức trên, nhưng quan hệ góc trong vận tốc và gia tốc có thể được sử dụng để cho nó về mặt vận tốc góc.

vì thế,

một_c = v_t²/ r = -rω²

(Dấu âm cho thấy gia tốc chỉ theo hướng ngược lại của vectơ bán kính)

Gia tốc thuần có thể đạt được bằng kết quả của hai thành phần a_c và một_t.

Sự khác biệt giữa Gia tốc tiếp tuyến và Gia tốc hướng tâm là gì?

• Gia tốc tiếp tuyến và hướng tâm là hai thành phần gia tốc của hạt / cơ thể theo chuyển động tròn.

• Gia tốc tiếp tuyến là tốc độ thay đổi vận tốc tiếp tuyến và nó luôn luôn tiếp tuyến với đường tròn và bình thường đối với vectơ bán kính.

• Gia tốc hướng tâm được hướng vào tâm của vòng tròn và thành phần gia tốc này là yếu tố chính giữ hạt trong đường tròn.

• Đối với một hạt trong chuyển động tròn, vectơ gia tốc luôn nằm trong đường tròn.