Co je centripetální zrychlení?

Centripetální zrychlení je, jak se mění rychlá tangenciální rychlost nebo rychlost, jakou se pohybuje oběžné tělo. Zahrnuje jak velikost, tak směr změny tangenciální rychlosti. Když se objekt pohybuje kruhovým pohybem, zrychlení vždy ukazuje přímo na střed kruhu. Má velikost související s úhlovou rychlostí a rychlostí objektu.

Pokud se tělo pohybuje v přímé linii, pak jeho zrychlení popisuje, jak rychle se jeho rychlost mění. Pokud se objekt pohybuje kruhovou cestou, pak centripetální zrychlení vysvětluje, jak rychle se jeho tangenciální rychlost mění. Tangenciální rychlost je měřítkem toho, jak rychle se objekt mění směr, nebo kolem kruhu, stejně jako skutečná rychlost, kterou se pohybuje. Směr vždy ukazuje dovnitř do středu kruhu, protože to je směr, ve kterém je rotující objektvždy zrychlení. To je často matoucí koncept, protože se zdá, že objekt podstupující kruhový pohyb nezrychluje směrem k centru kruhu. Je to proto, že podle Newtonových zákonů je zrychlení objektu vždy ve směru, se kterým síla jedná. Aby se objekt pohyboval v kruhu, musí existovat síla přicházející ze středu kruhu, takže to je směr zrychlení.

V matematice je velikost nebo velikost kruhového zrychlení úměrná rychlosti objektu a čtverci jeho úhlové rychlosti. Úhlová rychlost je rychlost, při které se mění úhel objektu. To znamená, že centripetální zrychlení se dramaticky zvyšuje se zvyšujícím se úhlovým rychlostí.

Centripetální zrychlení úzce souvisí s centripetální silou. Podle Newtonových zákonů se centripetální síla rovná centripetálnímu akcelEration vynásobená hmotou objektu. Jinými slovy, centripetální síla je celková síla působící na objekt, který způsobuje, že se pohybuje v kruhu.

Příkladem kruhového pohybu je měsíc obíhající po Zemi. Jak Měsíc obíhá, je to pod silou vyplývající z gravitace Země. To znamená, že neustále „padá“ na Zemi, a proto má centripetální zrychlení směřující ke středu Země, i když si udržuje dostatečnou rychlost, aby zůstala na kruhové oběžné dráze.