Co to jest przyspieszenie styczne?
Wiele obiektów podróżuje okrągłym ruchem. Należą do nich łyżwiarze, samochody i planety. Pod koniec 1600 roku Isaac Newton badał ruch okrągły i zdefiniował kilka nowych właściwości tych systemów. Styczne przyspieszenie jest jednym z wyprowadzonych przez niego elementów, między innymi.
Newton zauważył, że obiekt raz w ruchu będzie podróżował prostą linią, chyba że zastosowana zostanie siła zewnętrzna. Obiekt przemieszczający się okrągłą ścieżką podlega sile, która ciągnie lub pchanie w kierunku środka koła, zwanej siłą normalną lub odśrodkową. Żadna z tych sił nie jest wzdłuż zakrzywionej ścieżki. Są one ciągle pod kątem prostym do siebie.
W ruchu liniowym obiekt po uruchomieniu pozostanie w ruchu, chyba że będzie działać inną siłą. Dodatkowa energia nie jest wymagana. Nie dotyczy to ruchu okrągłego.
obiekt poruszający się w kółko ze stałą szybkością, mierzony w obrotach na minutę, ma stałą prędkość styczną i stałą kątową kątprędkość. W ruchu liniowym, gdy prędkość jest stała, przyspieszenie wynosi zero. Przyspieszenie styczne jest pozytywne. Energia jest wymagana do ciągłej zmiany kierunku.
Przyspieszenie styczne jest równe kwadratowi prędkości stycznej, podzielone przez promień. Jest to również obliczane przez promień czasów prędkości kątowej kwadratowej. Można poczynić dwie obserwacje dotyczące przyspieszenia stycznego z tych równań. Przyspieszenie liniowe jest czynnikiem tylko prędkości, podczas gdy przyspieszenie styczne jest czynnikiem kwadratowym prędkości. Poczucie prędkości jest znacznie silniejsze w samochodzie obracającym niż tak, który porusza się z tą samą prędkością liniową w kierunku liniowym.
Styczne przyspieszenie jest czynnikiem promienia. Gdy promień staje się większy, przyspieszenie styczne zmniejsza się dla tej samej prędkości kątowej. Podane inaczej, ponieważ promień jest mniejszy, bez dodatkowej energii iNput, wzrasta prędkość kątowa.
Ludzie codziennie korzystają z praw ruchu zgodnie z okrągłymi lub zakrzywionymi ścieżkami. Wykwalifikowani kierowcy zwalniają najpierw, a następnie utrzymują pedał gazu nieznacznie zaangażowany podczas ciasnych zakrętów. Dodatkowa energia powoduje, że koła toczą się naprzód zamiast poślizgania się na boki.
Skidingwystępuje, gdy siła dośrodkowa, która zasila przyspieszenie styczne. Łyżwiarze schowują ręce i wolną nogę blisko ciała, aby szybciej kręcić. Kilka misji kosmicznych wykorzystało grawitacyjne przyciąganie księżyca lub innych ciał niebieskich, aby przyspieszyć kosmose do pożądanej zakrzywionej ścieżki.