Co to jest przyspieszenie dośrodkowe?

Przyspieszenie dośrodkowe polega na tym, jak zmienia się szybka prędkość styczna lub prędkość, z którą porusza się orbitujące ciało. Obejmuje zarówno wielkość, jak i kierunek zmiany prędkości stycznej. Gdy obiekt porusza się z ruchem okrągłym, przyspieszenie zawsze wskazuje bezpośrednio w środku koła. Ma wielkość związaną z prędkością kątową i prędkością obiektu.

Jeśli ciało porusza się w linii prostej, wówczas jego przyspieszenie opisuje, jak szybko zmienia się jego prędkość. Jeśli obiekt porusza się na okrągłej ścieżce, wówczas przyspieszenie dośrodkowe wyjaśnia, jak szybko zmienia się jego prędkość styczna. Prędkość styczna jest miarą tego, jak szybko obiekt zmienia kierunek lub krąży wokół okręgu, a także faktyczną prędkość, którą porusza.

Przyspieszenie odśrodkowe jest wektorem, co oznacza, że ​​ma zarówno wielkość, jak i kierunek. Kierunek zawsze wskazuje do środka koła, ponieważ jest to kierunek, w którym znajduje się obrotowy obiektZawsze przyspieszając. Jest to często myląca koncepcja, ponieważ obiekt poddawany ruchowi okrągłym nie wydaje się przyspieszać w kierunku centrum okręgu. Wynika to z faktu, że zgodnie z prawami Newtona przyspieszenie obiektu jest zawsze w kierunku, w którym działa siła. Aby obiekt poruszał się w okręgu, musi być siła pochodząca ze środka koła, więc jest to kierunek przyspieszenia.

W matematyce wielkość lub rozmiar przyspieszenia okrągłego jest proporcjonalna do prędkości obiektu i kwadratu jego prędkości kątowej. Prędkość kątowa to szybkość, z jaką zmienia się kąt obiektu. Oznacza to, że przyspieszenie dośrodkowe wzrasta dramatycznie wraz ze wzrostem prędkości kątowej.

Przyspieszenie dośrodkowe jest ściśle związane z siłą dośrodkową. Zgodnie z przepisami Newtona siła centralna jest równa przyspieszowi odśrodkoweeration pomnożony przez masę obiektu. Innymi słowy, siła dośrodkowa jest całkowitą siłą działającą na obiekt, który powoduje, że porusza się w okręgu.

Przykładem ruchu okrągłego jest księżyc krążący z ziemi. Gdy księżyc orbituje, znajduje się pod siłą wynikającą z grawitacji ziemi. Oznacza to, że nieustannie „spada” w kierunku Ziemi, a zatem ma przyspieszenie dośrodkowe wskazujące na środek Ziemi, mimo że zachowuje wystarczającą prędkość, aby pozostać na okrągłej orbicie.