接線加速とは何ですか？

多くのオブジェクトは円運動で移動します。 これらには、アイススケーター、車、惑星が含まれます。 1600年代後半、Isaac Newtonは円運動を研究し、これらのシステムのいくつかの新しい特性を定義しました。 タンジェンシャルアクセラレーションは、彼が導き出したコンポーネントの1つです。

ニュートンは、外力が加えられない限り、一度動いている物体が直線で移動することを観察しました。 円形の経路を移動するオブジェクトは、通常の力または求心力と呼ばれる、円の中心に向かって引っ張るまたは押す力を受けます。 これらの力はどちらも湾曲した経路に沿っていません。 それらは互いに直角に連続しています。

直線運動では、一度動き始めたオブジェクトは、別の力が作用しない限り動き続けます。 追加のエネルギーは必要ありません。 これは円運動には当てはまりません。

毎分回転数で測定される一定の速度で円を描くオブジェクトは、一定の接線速度と一定の角速度を持ちます。 直線運動では、速度が一定の場合、加速度はゼロです。 接線加速度は正です。 継続的に方向を変え続けるにはエネルギーが必要です。

接線加速度は、半径で割った接線速度の2乗に等しくなります。 また、半径×角速度の2乗で計算されます。 これらの方程式から接線加速度について2つの観測を行うことができます。 直線加速度は速度のみの要因であり、接線加速度は速度の2乗の要因です。 速度の感覚は、同じ方向の速度で直線方向に動いている車よりも、回転する車の方がはるかに強いです。

接線方向の加速度は、半径の要因です。 半径が大きくなると、同じ角速度に対して接線方向の加速度が小さくなります。 別の言い方をすると、追加のエネルギー入力なしで半径が小さくなるにつれて、角速度が増加します。

人々は、日常的に円形または曲線の経路に適用される運動の法則を活用しています。 熟練したドライバーは最初に減速し、次にタイトなターン中にアクセルペダルをわずかにかみ合わせます。 追加のエネルギーにより、横滑りの代わりに車輪が前方に回転し続けます。

接線方向の加速度を与える求心力が減少すると、横滑りが発生します。 アイススケーターは腕と自由脚を体の近くに押し込み、より速く回転します。 いくつかの宇宙ミッションでは、月や他の天体の重力による引き寄せを使用して、宇宙カプセルを加速して所望の曲がった経路にしました。