Przyspieszenie kątowe a przyspieszenie dośrodkowe
Przyspieszenie kątowe i przyspieszenie dośrodkowe to dwa zjawiska spotykane w dynamice ciał. Chociaż te dwa mogą wydawać się bardzo do siebie podobne, tak naprawdę są to dwa bardzo różne wydarzenia. Efekty te można zaobserwować na ciałach poruszających się po torach kołowych, a mianowicie ruch kołowy dla przyspieszenia dośrodkowego i ruch kątowy dla przyspieszenia kątowego. Wszystkie przyspieszenia, w tym przyspieszenie kątowe i przyspieszenie dośrodkowe, występują z powodu sił.
Przyspieszenie kątowe
Przyspieszenie kątowe to zdarzenie omawiane w ruchu kątowym. Ruchy, takie jak łopatki wentylatora lub biegnące koło, mają ruch kątowy. Do ruchu kątowego stosuje się kąt narysowany promieniowo. Jedna strona tego kąta porusza się wraz z obiektem, podczas gdy druga pozostaje nieruchoma względem ziemi. Kąt jest znany jako przemieszczenie kątowe. Szybkość zmiany przemieszczenia kątowego jest znana jako prędkość kątowa, a szybkość zmiany prędkości kątowej jest znana jako przyspieszenie kątowe. Ma jednostki w radianach na sekundę na sekundę (rad/s2). Terminy przemieszczenie kątowe, prędkość kątowa i przyspieszenie kątowe odpowiadają odpowiednio ich partnerom w ruchu liniowym, przemieszczeniu, prędkości i przyspieszeniu. Przyspieszenie kątowe jest wektorem. Ma kierunek osi układu. Prawo korkociągu można wykorzystać do określenia kierunku. Wyobraź sobie praworęczny korkociąg obracający się w kierunku zgodnym z ruchem kątowym, kierunek, w którym korkociąg „próbuje”, jest kierunkiem przyspieszenia kątowego.
Przyspieszenie dośrodkowe
Przyspieszenie dośrodkowe występuje dzięki sile dośrodkowej. Siła dośrodkowa to siła, która utrzymuje przedmioty na kołowej lub zakrzywionej ścieżce. Siła dośrodkowa działa zawsze w kierunku bezpośredniego środka ruchu. Przyspieszenie dośrodkowe to przyspieszenie, które występuje z powodu siły dośrodkowej. Jest zgodny z drugą zasadą ruchu Newtona w postaci siły dośrodkowej=przyspieszenie dośrodkowe x masa. Siła dośrodkowa niezbędna do utrzymania Księżyca na orbicie okołoziemskiej jest zapewniana przez siłę grawitacyjną między Ziemią a Księżycem. Siła dośrodkowa niezbędna do utrzymania samochodu przed zboczeniem z zakrętu jest wytwarzana przez tarcie i siłę normalną od powierzchni działającej na pojazd. Ponieważ przyspieszenie dośrodkowe jest skierowane w stronę środka ruchu, obiekt próbuje zbliżyć się do środka. Aby to zrównoważyć, niezbędna jest siła odśrodkowa. Przyspieszenie dośrodkowe jest mierzone w metrach na sekundę do kwadratu, co jest wielkością liniową.
Przyspieszenie dośrodkowe a przyspieszenie kątowe
1. Zarówno przyspieszenie dośrodkowe, jak i kątowe są wektorami.
2. Przyspieszenie dośrodkowe jest mierzone w ms-2, podczas gdy przyspieszenie kątowe jest mierzone w rads-2.
3. W ruchu okrężnym przyspieszenie dośrodkowe przyjmuje kierunek do środka, który zmienia się wraz z cyrkulacją, ale przyspieszenie kątowe przyjmuje kierunek zgodny z prawem korkociągu, który jest kierunkiem stałym.
4. Przyspieszenie kątowe jest wielkością kątową, podczas gdy przyspieszenie dośrodkowe jest wielkością liniową.
5. Dla obiektu krążącego ze stałą prędkością kątową przyspieszenie kątowe wynosi zero, podczas gdy przyspieszenie dośrodkowe ma wartość promienia x prędkość kątowa2.
