Что значит нормальное ускорение?

ускорение означает скорость изменения скорости (векторную величину), а дифференцирование означает деление некоторой величины на мелкие элементы (т.е. г Икс ) как мы делаем, чтобы найти ускорение в любой момент, мы делим ( г в : очень небольшое изменение скорости ) на ( г т : маленькое время этого изменения) но при нормальном ускорении кругового движения мне сказали, что нормальное ускорение означает изменение направления в даже если величина в норма равна нулю, мой вопрос в том, как мы разделяем направление на малый дифференциал (d..), как мы делаем со смещением и временем, и как мы можем представить скорость изменения направления числом? и что означает это число? единицей измерения нормального ускорения может быть рад/сек^2, поскольку угол означает направление или рад/сек?

Ответы (1)

Итак, подумайте о векторе положения объекта, движущегося против часовой стрелки в равномерном круговом движении. Давайте выберем начало нашей системы координат в качестве центра окружности. Вовремя т 1 , скажем, что вектор положения р 1 объекта указывает «Восток». Через некоторое время т 2 , объект будет иметь новый вектор положения р 2 который теперь указывает немного «северо-восток».

Поскольку это равномерное движение по окружности, величины р 1 и р 2 равны друг другу (и радиусу окружности). Однако направления у них разные. Рассмотрим бесконечно малую величину г р . Если мы возьмем т 1 и т 2 быть бесконечно близко друг к другу, мы можем написать г р "=" р 2 р 1 . Этот вектор не равен нулю, хотя величины р 2 и р 1 равны. Если вы нарисуете его, вы обнаружите, что р 2 р 1 на самом деле касается окружности.

Скорость является векторной величиной в "=" г р г т . В нашем случае имеем это

в "=" г р г т "=" р 2 р 1 т 2 т 1 .

Обратите внимание, что в указывает в том же направлении, что и р 2 р 1 с т 2 т 1 это просто число. Таким образом, мы все еще можем определить скорость, даже если скорость постоянна, а меняется только направление. Теперь мы можем рассмотреть ускорение. Если взять два вектора скорости в 1 и в 2 во время т 1 и т 2 , мы можем определить ускорение аналогично тому, как мы определили скорость:

а "=" г в г т "=" в 2 в 1 т 2 т 1 ,

который снова не равен нулю и фактически указывает на центр круга. Обратите внимание, что а указывает в том же направлении, что и в 2 в 1 с т 2 т 1 это просто число.

Полезным упражнением будет самостоятельно нарисовать этот сценарий и выполнить сложение векторов. Просто нарисуйте векторы р 1 и р 2 , добавьте их «кончик к хвосту», чтобы найти р 2 р 1 который подскажет вам направление в . Вы должны найти в чтобы всегда быть касательной к окружности, поэтому вы можете нарисовать любые два вектора скорости в 1 и в 2 , и добавьте их «кончик к хвосту», чтобы найти в 2 в 1 который подскажет вам направление а .

если мы увеличим тангенциальную скорость с постоянным ускорением, повлияет ли это на нормальное ускорение или они будут действовать независимо?
Уравнение для величины «нормального ускорения» (центростремительного ускорения) имеет вид а "=" в 2 р , где в - модуль тангенциального вектора скорости в и р это радиус окружности. Таким образом, если мы увеличиваем тангенциальную скорость, то увеличивается и величина нормального ускорения.