Différence entre accélération tangentielle et accélération centripète

Accélération tangentielle vs accélération centripète

L'accélération est le taux de variation de la vitesse et, lorsqu'elle est exprimée à l'aide du calcul, elle est la dérivée temporelle de la vitesse. L'accélération tangentielle et l'accélération centripète sont des composants de l'accélération d'une particule ou d'un corps rigide dans un mouvement circulaire.

Accélération Tangentielle

Considérons une particule se déplaçant le long d'un chemin comme indiqué dans le diagramme. Au moment considéré, la particule est en mouvement angulaire et sa vitesse est tangentielle au trajet..

Le taux de variation de la vitesse tangentielle est défini comme l'accélération tangentielle et est noté une_t.

une_t = dv_t/ dt

Cependant, cela ne représente pas l'accélération totale de la particule. Selon la première loi de Newton, pour qu'une particule dévie du chemin rectiligne et se retourne, il doit exister une autre force; par conséquent, nous pouvons en déduire qu’il doit exister une composante d’accélération dirigée perpendiculairement à la composante d’accélération tangentielle, c’est-à-dire vers le point O à l’instance indiquée. Cette composante de l'accélération est connue sous le nom de accélération normale, et il est noté par une_n.

une_n = v_t²/ r

Si vous_t et vous_n sont les vecteurs unitaires dans les directions tangentielle et normale, l'accélération résultante peut être donnée par l'expression suivante.

a = a_tvous_t + une_nvous_n = (dv_t/ dt) u_t + (v_t²/ r) u_n

Accélération centripète

Considérons maintenant que la force induisant l'accélération normale est constante. Dans ce cas, la particule entre dans une trajectoire circulaire de rayon r. C'est un cas particulier en mouvement angulaire, et l'accélération normale est appelée accélération centripète. La force qui entraîne le mouvement circulaire est connue sous le nom de force centripète.

L’accélération centripète est également donnée par l’expression ci-dessus, mais des relations angulaires en vitesse et en accélération peuvent être utilisées pour la donner en termes de vitesse angulaire..

Donc,

une_c = v_t²/ r = -rω²

(Le signe négatif indique que l'accélération est dirigée dans la direction opposée du vecteur rayon)

L’accélération nette peut être obtenue par la résultante des deux composantes a_c et un_t.

Quelle est la différence entre l'accélération tangentielle et l'accélération centripète?

• Les accélérations tangentielle et centripète sont deux composantes de l’accélération d’une particule / d’un corps dans un mouvement circulaire..

• L'accélération tangentielle est le taux de changement de la vitesse tangentielle. Elle est toujours tangentielle à la trajectoire circulaire et normale au vecteur rayon..

• L'accélération centripète est dirigée vers le centre du cercle et cette composante d'accélération est le principal facteur qui maintient la particule dans la trajectoire circulaire..

• Pour une particule dans un mouvement circulaire, le vecteur d’accélération se trouve toujours dans la trajectoire circulaire..