การเร่งความเร็วแบบแทนเจนต์คืออะไร?

วัตถุจำนวนมากเดินทางเป็นวงกลมเหล่านี้รวมถึงนักสเก็ตน้ำแข็งรถยนต์และดาวเคราะห์ในช่วงปลายปี 1600 Isaac Newton ได้ศึกษาการเคลื่อนไหวแบบวงกลมและกำหนดคุณสมบัติใหม่หลายประการของระบบเหล่านี้การเร่งความเร็วแบบสัมผัสเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่เขาได้รับในหมู่คนอื่น ๆ อีกมากมาย

นิวตันสังเกตว่าวัตถุครั้งหนึ่งในการเคลื่อนไหวจะเดินทางเป็นเส้นตรงเว้นแต่จะใช้แรงภายนอกวัตถุที่เดินทางไปตามเส้นทางวงกลมนั้นขึ้นอยู่กับแรงที่ดึงหรือผลักไปที่กึ่งกลางของวงกลมเรียกว่าแรงปกติหรือศูนย์กลางทั้งสองกองกำลังเหล่านี้อยู่ตามเส้นทางโค้งพวกเขาอยู่ในมุมที่เหมาะสมอย่างต่อเนื่องซึ่งกันและกัน

ในการเคลื่อนไหวเชิงเส้นวัตถุที่ตั้งไว้ในการเคลื่อนไหวจะยังคงเคลื่อนไหวเว้นแต่จะกระทำโดยแรงอื่นไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมสิ่งนี้ไม่เป็นความจริงของการเคลื่อนไหวแบบวงกลม

วัตถุที่เคลื่อนที่เป็นวงกลมในอัตราคงที่วัดในการปฏิวัติต่อนาทีมีความเร็วสัมผัสคงที่และความเร็วเชิงมุมคงที่ในการเคลื่อนที่เชิงเส้นเมื่อความเร็วคงที่การเร่งความเร็วเป็นศูนย์การเร่งความเร็วแบบสัมผัสเป็นบวกจำเป็นต้องใช้พลังงานในการเปลี่ยนแปลงทิศทางอย่างต่อเนื่อง

การเร่งความเร็วแบบสัมผัสเท่ากับความเร็วแทนเจนต์กำลังสองหารด้วยรัศมีนอกจากนี้ยังคำนวณโดยรัศมีครั้งที่ความเร็วเชิงมุมกำลังสองสามารถสังเกตได้สองข้อเกี่ยวกับการเร่งความเร็วแบบสัมผัสจากสมการเหล่านี้การเร่งความเร็วเชิงเส้นเป็นปัจจัยของความเร็วเท่านั้นในขณะที่การเร่งความเร็วแบบสัมผัสเป็นปัจจัยของความเร็วกำลังสองความรู้สึกของความเร็วนั้นแข็งแกร่งกว่ามากในรถหมุนมากกว่ารถที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงเส้นเดียวกันในทิศทางเชิงเส้น

การเร่งความเร็วแบบสัมผัสเป็นปัจจัยของรัศมีเมื่อรัศมีมีขนาดใหญ่ขึ้นการเร่งความเร็วแบบสัมผัสจะเล็กลงสำหรับความเร็วเชิงมุมเดียวกันตามที่ระบุไว้แตกต่างกันเมื่อรัศมีมีขนาดเล็กลงโดยไม่มีอินพุตพลังงานเพิ่มเติมความเร็วเชิงมุมจะเพิ่มขึ้น

ผู้คนใช้ประโยชน์จากกฎการเคลื่อนไหวที่ใช้กับเส้นทางวงกลมหรือโค้งในชีวิตประจำวันไดรเวอร์ที่มีทักษะช้าลงก่อนจากนั้นให้เหยียบแก๊สมีส่วนร่วมเล็กน้อยในระหว่างการเลี้ยวแน่นพลังงานเพิ่มเติมช่วยให้ล้อหมุนไปข้างหน้าแทนที่จะลื่นไถลไปด้านข้าง

การลื่นไถลเกิดขึ้นเมื่อแรงจากศูนย์กลางที่ฟีดการเร่งความเร็วสัมผัสลดลงนักสเก็ตน้ำแข็งเหน็บแขนและขาฟรีใกล้กับร่างกายของพวกเขาเพื่อหมุนเร็วขึ้นภารกิจอวกาศหลายแห่งใช้แรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์หรือร่างกายท้องฟ้าอื่น ๆ เพื่อเร่งแคปซูลอวกาศให้เป็นเส้นทางโค้งที่ต้องการ