Akselerasi sentripetal: definisi, rumus, cara menghitungnya, dan latihan

Akselerasi sentripetal ke c, juga disebut radial atau normal, adalah akselerasi yang dibawa oleh objek yang bergerak ketika menggambarkan jalur melingkar. Besarnya adalah v2 / r, di mana r adalah jari-jari lingkaran, diarahkan ke pusat lingkaran dan bertanggung jawab untuk menjaga ponsel di jalurnya.

Dimensi percepatan centripetal adalah panjang per satuan waktu kuadrat. Dalam Sistem Internasional mereka m / s2. Jika karena alasan tertentu akselerasi sentripetal menghilang, demikian juga gaya yang memaksa ponsel untuk mempertahankan lintasan melingkar.

Ponsel menggunakan waktu int dalam perjalanan, yang kecil, karena poinnya sangat dekat.

Gambar ini juga menunjukkan dua vektor posisi r 1 dan r 2, yang modulusnya sama: jari-jari r keliling. Sudut antara kedua titik adalah Δφ. Dalam highlight hijau, arc yang dilalui oleh ponsel, dilambangkan sebagai Δl.

Pada gambar di sebelah kanan kita melihat bahwa besarnya Δv, perubahan kecepatan, kira-kira sebanding dengan Δl, karena sudut Δφ kecil. Namun perubahan kecepatan justru terkait dengan akselerasi. Dari segi tiga dapat kita lihat, dengan menambahkan vektor yang:

v 1 + Δ v = v 2 → Δ v = v 2 - v 1

Δ v menarik, karena proporsional dengan akselerasi sentripetal. Dari gambar tersebut dicatat bahwa sudut Δφ menjadi kecil, vektor Δ v pada dasarnya tegak lurus terhadap v 1 dan v 2 dan menunjuk ke pusat lingkaran.

Meskipun sampai sekarang vektor disorot dalam huruf tebal, untuk efek geometris yang mengikuti, kami bekerja dengan modul atau besaran vektor-vektor ini, terlepas dari notasi vektor.

Hal lain: Anda perlu menggunakan definisi sudut pusat, yaitu:

Δ φ = Δ l / r

Sekarang kita membandingkan kedua angka, yang proporsional karena sudut Δ φ adalah umum:

Membagi antara Δt:

a c = v2 / r

Latihan yang ditentukan

Sebuah partikel bergerak dalam lingkaran jari-jari 2, 70 m. Pada saat tertentu akselerasinya adalah 1, 05 m / s2 ke arah yang membuat sudut 32, 0º dengan arah gerakan. Hitung kecepatan Anda:

a) Pada saat itu

b) 2, 00 detik kemudian, dengan asumsi percepatan tangensial konstan.

Jawab

Ini adalah gerakan melingkar yang bervariasi, karena pernyataan tersebut menunjukkan bahwa akselerasi memiliki sudut tertentu dengan arah gerakan yang tidak 0º (tidak bisa berupa gerakan melingkar) atau 90º (itu akan menjadi gerakan melingkar yang seragam).

Oleh karena itu dua komponen -radial dan tangensial- hidup berdampingan. Mereka akan dilambangkan sebagai c dan t dan mereka digambarkan dalam gambar berikut. Vektor berwarna hijau adalah vektor akselerasi bersih atau hanya akselerasi a.

v = v atau + a t . t = 1, 6 m / s + (0, 57 x 2) m / s = 2, 74 m / s