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 w linii prostej, 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.Dodatkowa energia nie jest wymagana.Nie dotyczy to ruchu kołowego.

Obiekt poruszający się w kółko ze stałą prędkością, mierzony w obrotach na minutę, ma stałą prędkość styczną i stałą prędkość kątową.W ruchu liniowym, gdy prędkość jest stała, przyspieszenie wynosi zero.Przyspieszenie styczne jest pozytywne.Energia jest wymagana do ciągłego zmiany kierunku.

Styczne przyspieszenie 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 skręcającym niż tak, który porusza się z tą samą prędkością liniową w kierunku liniowym.

Przyspieszenie styczne jest współczynnikiem promienia.Gdy promień staje się większy, przyspieszenie styczne zmniejsza się dla tej samej prędkości kątowej.Podane inaczej, gdy promień jest mniejszy, bez dodatkowego wejścia energii, prędkość kątowa wzrasta.

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.

Skiding występuje, gdy siła dośrodkowa, która zasila przyspieszenie styczne.Łyżwiarze schowują ręce i wolną nogę blisko ciała, aby szybciej kręcić.Kilka misji kosmicznych zastosowało grawitacyjne przyciąganie księżyca lub innych ciał niebieskich, aby przyspieszyć kosmose, w pożądaną zakrzywioną ścieżkę.