Vad är Centripetal Acceleration?

Centripetalacceleration är hur snabb tangentiell hastighet, eller hastigheten med vilken en kretsande kropp rör sig, förändras. Det inkluderar både storleken och riktningen för förändringen i tangentiell hastighet. När ett objekt rör sig med cirkulär rörelse, pekar accelerationen alltid direkt mot cirkelns centrum. Den har en storlek relaterad till objektets vinkelhastighet och hastighet.

Om en kropp rör sig i en rak linje, beskriver dess acceleration hur snabbt dess hastighet förändras. Om ett objekt rör sig i en cirkulär bana förklarar centripetalaccelerationen hur snabb dess tangentiella hastighet förändras. Den tangentiella hastigheten är ett mått på hur snabbt objektet ändrar riktning eller går runt cirkeln, liksom den faktiska hastigheten som det rör sig.

Centripetalacceleration är en vektor, vilket betyder att den har både en styrka och en riktning. Riktningen pekar alltid inåt mot cirkelns centrum, eftersom det är den riktning i vilken ett roterande objekt alltid accelererar. Detta är ofta ett förvirrande koncept eftersom ett objekt som genomgår cirkulär rörelse inte verkar accelerera mot cirkelns centrum. Detta beror på att, enligt Newtons lagar, accelerationen av ett objekt alltid är i den riktning som kraften verkar med. För att ett objekt ska röra sig i en cirkel måste det finnas en kraft som kommer från cirkelns centrum, så detta är accelerationsriktningen.

I matematik är storleken eller storleken på den cirkulära accelerationen proportionell mot objektets hastighet och kvadratet för dess vinkelhastighet. Vinkelhastighet är hastigheten med vilken objektets vinkel förändras. Detta betyder att centripetalaccelerationen ökar dramatiskt när vinkelhastigheten ökar.

Den centripetala accelerationen är nära besläktad med centripetalkraften. Enligt Newtons lagar är centripetalkraften lika med centripetalacceleration multiplicerad med objektets massa. Med andra ord är centripetalkraft den totala kraften som verkar på ett föremål som får den att röra sig i en cirkel.

Ett exempel på cirkulär rörelse är månen som kretsar runt jorden. När månen kretsar runt är den under en kraft som är resultatet av jordens allvar. Detta innebär att den ständigt "faller" mot jorden och därför har en centripetalacceleration som pekar mot jordens centrum, även om den behåller tillräckligt med hastighet för att stanna i en cirkulär bana.