L'acceleració tangencial és la velocitat a la qual varia una velocitat tangencial en el moviment de rotació de qualsevol objecte. Actua en la direcció d'una tangent en el punt de moviment d'un objecte. La velocitat tangencial també actua en la mateixa direcció per a un objecte sotmès moviment circular . L'acceleració tangencial només existeix quan un objecte viatja en una trajectòria circular. És positiu si el cos gira més ràpid velocitat , negatiu quan el cos està desaccelerant, i zero quan el cos es mou uniformement en l'òrbita.
Acceleració tangencial
L'acceleració tangencial és similar a l'acceleració lineal, però només és en una direcció. Això té alguna cosa a veure amb el moviment circular. L'acceleració tangencial és, per tant, la velocitat de canvi de la partícula velocitat tangencial en una òrbita circular. Sempre assenyala la tangent de la ruta del cos.
L'acceleració tangencial funciona quan un objecte es mou en una trajectòria circular. L'acceleració tangencial és similar a l'acceleració lineal, però no és el mateix que l'acceleració lineal recta. Si un element es mou en línia recta, s'accelera linealment.
Un cotxe, per exemple, avança a velocitat per un revolt de la carretera. L'automòbil està accelerant tangencialment al revolt del camí.
Llegeix també: Què és l'acceleració?
Fórmula d'acceleració tangencial
L'acceleració tangencial es denota amb el símbol at. La seva unitat de mesura és la mateixa que l'acceleració lineal, és a dir, metres per segon quadrat (m/s2). La seva fórmula dimensional ve donada per [M0L1T-2]. La seva fórmula ve donada pel producte del radi d'un recorregut circular per la acceleració angular de l'objecte giratori.
a t = r a
on,
- atés l'acceleració tangencial,
- r és el radi de la trajectòria circular,
- α és l'acceleració angular.
L'expressió anterior dóna la relació entre l'acceleració tangencial i l'acceleració angular.
Ara, en termes de velocitat angular i temps, la fórmula ve donada per,
a t = r (ω/t)
on,
- atés l'acceleració tangencial,
- ω és la velocitat angular,
- t és el temps necessari.
En termes de desplaçament angular i el temps, la fórmula ve donada per,
a t = r (θ/t 2 )
on,
- atés l'acceleració tangencial,
- θ és el desplaçament angular o angle de gir,
- t és el temps necessari.
A continuació es mostren els diferents casos possibles per a diferents valors d'acceleració tangencial:
- Quan un t és més gran que zero: L'objecte té un moviment accelerat i la magnitud de la velocitat augmentarà amb el temps.
- Quan un t és menor que zero: L'objecte té un moviment desaccelerat o lent, i la magnitud de la velocitat disminuirà amb el temps.
- Quan un t és igual a zero: L'objecte té un moviment uniforme i la magnitud de la velocitat es mantindrà constant.
Llegeix més: Moviment uniformement accelerat
Exemples resolts sobre acceleració tangencial
Exemple 1: calculeu l'acceleració tangencial si un objecte està experimentant un moviment circular de 5 m de radi i una acceleració angular de 2 rad/s 2 .
Solució:
Tenim,
r = 5
α = 2
Utilitzant la fórmula que obtenim,
at= r a
= 5 (2)
= 10 m/s 2
Exemple 2: Calculeu l'acceleració tangencial si un objecte està experimentant un moviment circular per un radi de 12 m i una acceleració angular de 0,5 rad/s 2 .
Solució:
Tenim,
r = 12
α = 0,5
Utilitzant la fórmula que obtenim,
at= r a
= 12 (0.5)
= 6 m/s 2
Exemple 3: Calculeu l'acceleració angular si un objecte està experimentant un moviment circular de 20 m de radi i una acceleració tangencial de 40 m/s 2 .
Solució:
Tenim,
r = 20
at= 40
Utilitzant la fórmula que obtenim,
at= r a
a = at/r
= 40/20
= 2 rad/s 2
Exemple 4: calculeu l'acceleració angular si un objecte està experimentant un moviment circular de 2 m de radi i una acceleració tangencial de 20 m/s 2 .
Solució:
Tenim,
r = 2
at= 20
Utilitzant la fórmula que obtenim,
at= r a
a = at/r
= 20/2
= 10 rad/s 2
Exemple 5: calculeu el radi si un objecte està experimentant un moviment circular amb una acceleració angular de 4 rad/s 2 i acceleració tangencial de 20 m/s 2 .
Solució:
Tenim,
α = 4
at= 20
Utilitzant la fórmula que obtenim,
at= r a
r = at/a
= 20/4
= 5 m
Preguntes freqüents sobre l'acceleració tangencial
Pregunta 1: Quins són els valors de l'acceleració radial i tangencial quan el moviment d'una partícula s'accelera uniformement?
Resposta:
Tot i que no hi ha acceleració tangencial, l'acceleració centrípeta ha d'estar present per alterar la direcció de la velocitat en tot moment, i l'acceleració centrípeta és l'acceleració neta en aquest cas. Aquest és un exemple de moviment circular uniforme.
Així, si ari atrepresenten l'acceleració radial i tangencial aleshores, ar≠ 0 i at= 0.
Pregunta 2: Què és l'acceleració tangencial?
Resposta:
L'acceleració tangencial és la velocitat a la qual varia una velocitat tangencial en el moviment de rotació de qualsevol objecte. Actua en la direcció d'una tangent en el punt de moviment d'un objecte.
Pregunta 3: Quin és el valor de l'acceleració tangencial en el moviment circular uniforme?
Resposta:
L'acceleració tangencial és zero per al moviment circular uniforme. En un moviment circular uniforme, la velocitat angular es manté constant, per tant l'acceleració tangencial = 0.
Llegeix més: Moviment circular uniforme
Pregunta 4: Quina és la unitat SI d'acceleració tangencial?
Resposta:
Khan arià
La unitat SI d'acceleració tangencial és m/s2.
Pregunta 5: Quina relació hi ha entre l'acceleració tangencial i l'acceleració angular?
Resposta:
La fórmula de l'acceleració tangencial ve donada pel producte del radi d'una trajectòria circular i l'acceleració angular de l'objecte en rotació.
at= r a
on,
- atés l'acceleració tangencial,
- r és el radi de la trajectòria circular,
- α és l'acceleració angular.