Diferencia entre aceleración tangencial y aceleración centrípeta
Share
Aceleración tangencial vs aceleración centrípeta
La aceleración es la tasa de cambio de la velocidad, y cuando se expresa utilizando el cálculo, es la derivada del tiempo de la velocidad. La aceleración tangencial y la aceleración centrípeta son componentes de la aceleración para una partícula o un cuerpo rígido en un movimiento circular.
Aceleración tangencial
Considere una partícula que se mueve a lo largo de un camino como se muestra en el diagrama. En la instancia considerada, la partícula está en movimiento angular, y la velocidad de la partícula es tangencial a la trayectoria.
La velocidad de cambio de la velocidad tangencial se define como la aceleración tangencial, y se denota por unat.
unat = dvt/ dt
Sin embargo, esto no tiene en cuenta la aceleración total de la partícula. De acuerdo con la primera ley de Newton, para que una partícula se desvíe del camino rectilíneo y gire, debe haber otra fuerza; por lo tanto, podemos deducir que debe haber un componente de aceleración dirigido perpendicular al componente de aceleración tangencial, es decir, hacia el punto O en la instancia mostrada. Este componente de la aceleración es conocido como el aceleración normal, y se denota por unanorte.
unanorte = vt2/ r
Si tut y tunorte son los vectores unitarios en las direcciones tangencial y normal, la aceleración resultante puede ser dada por la siguiente expresión.
a = attut + unanortetunorte = (dvt/ dt) ut + (vt2/ r) unorte
Aceleración centrípeta
Ahora considera que la fuerza que induce la aceleración normal es constante. En este caso, la partícula entra en una trayectoria circular con un radio r. Este es un caso especial en el movimiento angular, y la aceleración normal recibe el término aceleración centrípeta. La fuerza que impulsa el movimiento circular se conoce como fuerza centrípeta.
La aceleración centrípeta también viene dada por la expresión anterior, pero las relaciones angulares en velocidad y aceleración se pueden usar para darla en términos de la velocidad angular.
Por lo tanto,
unado = vt2/ r = -rω2
(El signo negativo indica que la aceleración apuntó en la dirección opuesta al vector del radio)
La aceleración neta puede obtenerse por la resultante de los dos componentes ado y unt.
¿Cuál es la diferencia entre la aceleración tangencial y la aceleración centrípeta??
• Las aceleraciones tangenciales y centrípetas son dos componentes de la aceleración de una partícula / cuerpo en un movimiento circular.
• La aceleración tangencial es la velocidad de cambio de la velocidad tangencial, y siempre es tangencial a la trayectoria circular, y normal al vector del radio..
• La aceleración centrípeta apunta hacia el centro del círculo, y este componente de la aceleración es el factor principal que mantiene a la partícula en la trayectoria circular..
• Para una partícula en un movimiento circular, el vector de aceleración siempre se encuentra dentro de la trayectoria circular.
