Perbedaan Antara Akselerasi Tangensial dan Akselerasi Centripetal

Akselerasi Tangensial vs Akselerasi Centripetal

Akselerasi adalah tingkat perubahan kecepatan, dan ketika dinyatakan menggunakan kalkulus, itu adalah turunan waktu dari kecepatan. Akselerasi tangensial dan akselerasi sentripetal adalah komponen akselerasi partikel atau benda tegar dalam gerakan melingkar..

Akselerasi Tangensial

Pertimbangkan partikel yang bergerak di sepanjang jalan seperti yang ditunjukkan pada diagram. Pada contoh yang dipertimbangkan, partikel berada dalam gerakan bersudut, dan kecepatan partikel bersinggungan dengan jalan.

Laju perubahan kecepatan tangensial didefinisikan sebagai akselerasi tangensial, dan dilambangkan dengan Sebuah_t.

Sebuah_t = dv_t/ dt

Namun, ini tidak memperhitungkan percepatan total partikel. Menurut hukum pertama Newton, agar sebuah partikel menyimpang dari lintasan lurus dan berbelok, pasti ada kekuatan lain; maka kita dapat menyimpulkan bahwa harus ada komponen akselerasi yang diarahkan tegak lurus ke komponen akselerasi tangensial, yaitu menuju titik O pada contoh yang ditunjukkan. Komponen akselerasi ini dikenal sebagai akselerasi normal, dan dilambangkan dengan Sebuah_n.

Sebuah_n = v_t²/ r

Jika kamu_t dan kamu_n adalah vektor satuan dalam arah tangensial dan normal, akselerasi yang dihasilkan dapat diberikan oleh ekspresi berikut.

a = a_tkamu_t + Sebuah_nkamu_n = (dv_t/ dt) kamu_t + (v_t²/ r) kamu_n

Percepatan Centripetal

Sekarang perhatikan bahwa gaya yang mendorong percepatan normal adalah konstan. Dalam kasus ini, partikel memasuki lintasan melingkar dengan jari-jari r. Ini adalah kasus khusus dalam gerakan sudut, dan percepatan normal diberi istilah percepatan sentripetal. Gaya mengemudi gerakan melingkar dikenal sebagai gaya sentripetal.

Percepatan sentripetal juga diberikan oleh ekspresi di atas, tetapi hubungan sudut dalam kecepatan dan percepatan dapat digunakan untuk memberikannya dalam hal kecepatan sudut.

Karena itu,

Sebuah_c = v_t²/ r = -rω²

(Tanda negatif menunjukkan bahwa percepatan menunjuk ke arah yang berlawanan dari vektor radius)

Akselerasi bersih dapat diperoleh dengan hasil dari dua komponen a_c dan a_t.

Apa perbedaan antara Akselerasi Tangensial dan Akselerasi Centripetal?

• Akselerasi tangensial dan centripetal adalah dua komponen percepatan partikel / benda dalam gerakan melingkar.

• Akselerasi tangensial adalah laju perubahan kecepatan tangensial, dan selalu tangensial ke jalur melingkar, dan normal ke vektor radius.

• Akselerasi sentripetal mengarah ke pusat lingkaran, dan komponen akselerasi ini adalah faktor utama yang menjaga partikel di jalur melingkar.

• Untuk partikel dalam gerakan melingkar, vektor percepatan selalu berada dalam jalur melingkar.