Aceleração Centrípeta e Aceleração Radial: 5 Fatos

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Neste artigo, o tema “aceleração centrípeta e aceleração radial” com 5 assuntos importantes será discutido de forma breve.

A aceleração centrípeta é a aceleração conduzida na direção do centro da curva e a aceleração radial é na direção do raio. A aceleração centrípeta e a aceleração radial são grandezas físicas semelhantes. A componente tangencial está ausente tanto para a aceleração centrípeta quanto para a aceleração radial.

Fórmula para a aceleração centrípeta e aceleração radial: -

O termo de aceleração centrípeta e aceleração radial são os mesmos.

aceleração centrípeta e aceleração radial
Imagem – Um corpo experimentando movimento circular uniforme requer uma força centrípeta, em direção ao eixo como mostrado, para manter seu caminho circular;
Crédito de imagem - Wikipedia

A expressão para o aceleração centrípeta ou aceleração radial é,

ar = v2r

Onde,

ar = Aceleração centrípeta e a unidade é metro por segundo quadrado.

v = Velocidade e unidade é metro por segundo.

r = Raio e a unidade é metro.

A dimensão para a aceleração centrípeta e a aceleração radial é ML1T-2

Derivação da fórmula para a aceleração centrípeta e a aceleração radial: -

Um nome de substância M é preso com um fio e criado para girar em torno de um determinado ponto permanente O, que é indicado como centro do ponto. Quando a substância começa a girar rapidamente a corda dessa vez é quase como o raio do círculo. Isso significa que uma força atua sobre a substância a partir do ponto do círculo. Por isso, uma aceleração a0 está junto com a direção da radial. (Junto com o raio do círculo se aproxima do ponto do círculo).

Para determinar essa força, a tensão é gerada em direção à corda na direção oposta. Esta força para a tensão é derivada como força centrípeta.

Por esta razão, a aceleração desenvolvida na substância é chamada de aceleração centrípeta ou aceleração radial e denotada como:r

Executando a propriedade para os triângulos semelhantes e podemos escrever,

AB/OA=I/r

A e B estão quase próximos, então podemos derivar este AB para o comprimento do arco AB e a expressão pode ser escrita como,

AB = v*dt

Na figura (3) podemos observar A e B quase iguais e a expressão podemos escrever como,

v + dv ≅ dv

v*dt/r=dv/v

Ao rearranjar,

dv/dt = v2/r

Assim,

dv/dt

Sob o uniforme movimento circulars a aceleração centrípeta ou aceleração radial é gerada e podemos escrever a fórmula para a aceleração centrípeta ou aceleração radial,

ar = v2/r

720px Velocidade de aceleração.svg
Imagem – Os vetores de velocidade no tempo t e tempo t + dt são movidos da órbita à esquerda para novas posições onde suas caudas coincidem, à direita. Como a velocidade é fixa em módulo em v = r ω, os vetores velocidade também varrem uma trajetória circular à taxa angular ω. Como dt → 0, o vetor aceleração a torna-se perpendicular a v, o que significa que aponta para o centro da órbita no círculo à esquerda. Ângulo ω dt é o ângulo muito pequeno entre as duas velocidades e tende a zero quando dt → 0; Crédito da imagem - Wikipedia

Problema:-

Uma bola que contém massa de 3 quilogramas está presa com um corda e gire em um caminho circular. A altura da corda é de 1.8 metro e quando a bola é girada nesse tempo ela faz 300 rotações por minuto.

Determinar,

A. velocidade linear da bola.

B. A aceleração e a força são exercidas sobre a bola.

Solução:-

Dados dados são,

m = 3 quilogramas

r = 1.8 metro

N = 300 rotações por minuto

Nós sabemos isso,

v = 56.52 metros por segundo

a = 1774 metros por segundo quadrado.

Força centrípeta,

F = ma

F = 3 * 1774

F = 5322 Newton

Uma bola que contém massa de 3 quilogramas é presa com um barbante e gira em uma trajetória circular. A altura da corda é de 1.8 metro e quando a bola é girada nesse tempo ela faz 300 rotações por minuto.

então,

A. A velocidade linear da bola é de 56.52 metros por segundo.

B. A aceleração da bola é de 1774 metros por segundo quadrado.

E a força exercida sobre a bola é 5322 Newton.

Componente tangencial:-

A componente tangencial pode ser derivada como, a parte de aceleração angular tangente ao caminho da circular. A unidade é medir o componente tangencial é, metro por segundo quadrado.

A expressão para a componente tangencial pode ser escrita como,

gif

Onde,

at = componente tangencial

V2 e V1 = Ambos representam as velocidades para as duas substâncias em um movimento circular t = Período de tempo.

A aceleração radial é igual à aceleração centrípeta?

sim, radiais aceleração igual à centrípeta aceleração.

Características da aceleração centrípeta ou radial:-

As características da aceleração centrípeta ou radial estão listadas abaixo,

  1. As características do movimento do pêndulo percorrendo uma trajetória de forma circular, e a aceleração centrípeta sempre notificada de acordo com o centro da trajetória de forma circular.
  2. A magnitude da aceleração centrípeta ou radial pode ser expressa como,
gif
  1. A direção para a aceleração radial ou centrípeta é todas as mudanças de tempo.
  2. Para, UCM a magnitude da aceleração centrípeta ou radial permanece inalterada.
  3. A aceleração centrípeta ou radial é identificada como uma letra. A unidade SI para medir a aceleração centrípeta ou radial é metro por segundo quadrado.
  4. A aceleração centrípeta ou radial é sempre conduzida em direção ao ponto da via circular ao longo do raio.

Quando a aceleração radial e a aceleração centrípeta são iguais?

A aceleração centrípeta é a aceleração direcionada para o centro da curva e a aceleração radial é a aceleração ao longo do raio e essas duas são exatamente a mesma coisa. Ambos são a mesma coisa.

A força resultante atua na direção do centro de uma trajetória circular, causando aceleração centrípeta. A direção é perpendicular à velocidade linear da matéria. 

Qual é a relação entre a aceleração radial e a aceleração centrípeta?

A aceleração radial e a aceleração centrípeta são o mesmo termo.

A expressão para a aceleração centrípeta ou aceleração radial é,

ar=v2/r

Onde,

ar = Aceleração centrípeta e a unidade é metro por segundo quadrado.

v = Velocidade e unidade é metro por segundo.

r = Raio e a unidade é metro.

A raio tem uma relação inversa com a aceleração centrípeta, então quando o raio é dividido pela metade, a aceleração centrípeta é dobrada.

Qual é a diferença entre aceleração radial e tangencial?

Embora as forças centrípetas e centrífugas tenham a mesma magnitude e direção oposta, essas forças não formam um par de ação e reação porque, como essas duas forças agem no mesmo corpo.

A aceleração centrípeta é a aceleração conduzida na direção do centro da curva e a aceleração radial é na direção do raio. A aceleração centrípeta e a aceleração radial são grandezas físicas semelhantes. A componente tangencial está ausente tanto para a aceleração centrípeta quanto para a aceleração radial.

Problema:

Uma pedra é presa com uma corda e gira em um caminho circular. Quando a pedra está girando, a velocidade angular aumenta de 3 radianos por segundo para 50 radianos por segundo no período de 10 segundos. O raio será enquanto a corda girar em um caminho circular é de 22 centímetros. Compare as proporções da aceleração centrípeta com a aceleração tangencial aos 14 segundos.

Solução:-

Dados dados são,

Velocidade angular inicial ω1= 3 radianos por segundo

Velocidade angular final ω2= 51 radianos por segundo

Período de tempo inicial t1= 10 segundos

Período de tempo inicial t2= 14 segundos

Período de tempo total tomado (t = t1+t2) = (10+14) segundo = 24 segundos

Raio (r) = 22 centímetros = 0.22 metros

então,

gif

α = 2 radianos por segundo quadrado

Agora,

= 0.44 m / s2

A aceleração centrípeta à aceleração tangencial aos 14 segundos

 =2601 metros por segundo quadrado

Agora, as proporções da aceleração centrípeta para a aceleração tangencial aos 14 segundos é,

ar : Parat= 2601: 0.44

Uma pedra é presa com uma corda e gira em um caminho circular. Quando a pedra está girando, a velocidade angular aumenta de 3 radianos por segundo para 50 radianos por segundo no período de 10 segundos. O raio será enquanto a corda girar em um caminho circular é de 22 centímetros.

Assim, as proporções do aceleração centrípeta para a aceleração tangencial aos 14 segundos são 2601: 0.44.

Conclusão:-

A aceleração centrípeta é definida como a propriedade do movimento de um objeto, percorrendo um caminho circular. Qualquer objeto que está se movendo em um círculo e tem um vetor de aceleração apontado para o centro desse círculo é conhecido como aceleração centrípeta. Radial A aceleração também é conhecida como centrípeta Aceleração. A componente da aceleração angular tangencial à trajetória circular é o que é a Aceleração Tangencial.

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