Wat veroorzaakt centripetale versnelling: 7 feiten die u moet weten?


Centripetaal verwijst naar 'centrum zoeken', vandaar dat de kracht die wordt gevoeld door een item dat in een cirkel beweegt, middelpuntzoekende kracht wordt genoemd.

Centripetale versnellingen worden veroorzaakt door middelpuntzoekende krachten. De cirkelvormige beweging van elke satelliet rond een hemellichaam, met uitzondering van de rotatie van de aarde rond de zon, wordt veroorzaakt door de middelpuntzoekende kracht die wordt gecreëerd door hun onderlinge zwaartekracht.

Ter illustratie: wanneer een persoon een bal draait die aan een touw horizontaal boven zijn hoofd hangt, brengt het touw een middelpuntzoekende kracht over die wordt gegenereerd door de spieren in de hand en arm, waardoor de bal in een cirkelvormige beweging beweegt.

De afgelegde afstand in de speciale situatie van cirkelvormige beweging is gelijk aan de omtrek van een cirkel, of 2r, waarbij r de straal van de cirkel is en een wiskundige constante is. De periode wordt aangegeven met de letter T, de hoeveelheid tijd die een object nodig heeft om één volledige rotatie van zijn eigen cirkelvormige route te voltooien.

"Centripetale versnelling" Afbeeldingscredits: Wikimedia

Wat is centripetale versnelling?

Een verschuiving in snelheid staat bekend als een versnelling. Dus hoe ervaart iets dat met een constante snelheid in een cirkel reist, versnelling? Snelheid en snelheid zijn echter niet helemaal hetzelfde. Snelheid is gewoon hoe snel je beweegt.

Omdat het een richting mist, is het een scalair. Je snelheid en richting zijn daarentegen je snelheid. Het heeft een richting, waardoor het een vector is. Ter illustratie: 3 mph is een snelheid, maar 3 mph ten zuiden is een snelheid.

De richting van een object dat zich in een cirkel voortbeweegt, verandert continu, net als zijn snelheid. Bovendien, elke keer dat de snelheid van een object verandert, zelfs al is het maar in één richting in plaats van beide, moet dat object versnellen.

Wat veroorzaakt feiten over centripetale versnelling?

Als we rekening houden met een eenparige cirkelvormige beweging, kunnen we zien dat de snelheid en de afstand tussen het item en het centrum niet veranderen, waardoor de middelpuntzoekende versnelling ook een constante.

De straalvector, waarvan wordt beweerd dat deze is verbonden met de straal van het pad waarlangs de cirkelvormige beweging plaatsvindt, is een van de factoren waarmee rekening moet worden gehouden. De vector is de centripetale versnelling die langs deze straal naar binnen is gericht, dwz naar binnen.

Er is een afhankelijkheid voor de centripetale versnelling en de twee belangrijkste factoren waarvan het afhankelijk is, zijn de tangentiële snelheid en de hoeksnelheid van het bewegende object.

Als we de eenparige cirkelbeweging beschouwen, dan is de centripetale versnelling wordt niet als een constante vector beschouwd. De reden hiervoor is dat de snelheid en de afstand tussen het bewegende object in het centrum altijd constant blijft.

De vector, of straalvector, komt overeen met de straal van de cirkelvormige beweging. De vector vertegenwoordigt de richting van de middelpuntzoekende versnelling langs deze straal. Het is dus intern.

Waar r wordt beschouwd als de straal, wordt v beschouwd als de tangentiële snelheid en ac wordt beschouwd als de centripetale versnelling. De centripetale versnelling heeft vaak een negatief teken in vectorvorm.

Wat veroorzaakt centripetale versnelling?

De algemene kracht veroorzaakt de middelpuntzoekende versnelling. Het is de spanning in de snaar voor een spelletje swingball (of tetherball).

Het is de aantrekkingskracht van de zwaartekracht op een satelliet. De kracht die bestaat tussen de auto en de bocht is de wrijvingskracht en wordt ook wel de overbruggingskracht genoemd.

Het object zal blijven bewegen in een recht pad loodrecht op de cirkel als je die kracht wegneemt, waardoor ook de centripetale versnelling verdwijnt.

wat veroorzaakt centripetale versnelling?
"Swingende bal" Afbeeldingscredits: Wikimedia

Welke factoren beïnvloeden de centripetale versnelling?

Het soort kracht dat nodig is om het object in een cirkelvormige beweging te bewegen, wordt beschouwd als de middelpuntzoekende kracht. Er zijn hoofdzakelijk drie factoren die de middelpuntzoekende kracht beïnvloeden en zijn zoals gegeven: massa van het object; zijn snelheid; de straal van de cirkel.

Bij constante tangentiële snelheid en cirkelvormige padstraal is de centripetale kracht lineair evenredig met de objectmassa.

Helling = F / m = v² / r

Bij constante straal van een cirkelvormig pad en objectmassa is de middelpuntvliedende kracht recht evenredig met het kwadraat van de tangentiële snelheid.

Helling = F / v² = m / r

F = m v² / r

Bij constante tangentiële snelheid en objectmassa is de centripetale kracht omgekeerd evenredig met de radius van het cirkelvormige pad.

Helling = F r = m v²

Welke kracht veroorzaakt centripetale versnelling wanneer de munt stilstaat ten opzichte van de draaischijf?

De statische wrijvingskracht die bestaat tussen de munt en de draaischijf bestaat voornamelijk wanneer de munt en draaischijf in rust zijn ten opzichte van elkaar en produceert op zijn beurt de centripetale versnelling die het systeem in beweging brengt.

Welke kracht veroorzaakt centripetale versnelling van een auto die een bocht maakt?

Over het algemeen bestaat er een kracht die de wrijvingskracht tussen de band en de weg wordt genoemd en dit is de enige reden waarom de auto in cirkelvormige beweging beweegt. Als er niet genoeg wrijving is, zal de auto in een bocht met een grotere straal bewegen en van de weg afwijken.

Laten we zeggen dat we ons concentreren op een bepaalde auto die een specifieke schuine bocht maakt. Aangezien de massa en de draaicirkel van de auto vast zijn, is de middelpuntzoekende kracht die nodig is om de auto te laten draaien (mv2/r) vertrouwt op zijn snelheid; hogere snelheden vereisen grotere middelpuntzoekende krachten, terwijl lagere snelheden kleinere middelpuntzoekende krachten vereisen.

Bij het volgen van het rekenkundige patroon is de hoeveelheid centripetale kracht die nodig is om de auto te laten draaien zoals gegeven (de horizontale component van de normaalkracht = mg tan θ) vast (aangezien de massa van de auto en de hellingshoek vaste waarden zijn) . Hieruit volgt dat onze ontdekking van de snelheid waarmee de middelpuntzoekende kracht die nodig is om de auto te laten draaien overeenkomt met de middelpuntzoekende kracht die door de weg wordt gegenereerd, logisch is.

Het gewicht van een auto, mg, dat het voertuig naar beneden trekt, en de normaalkracht, N, veroorzaakt door de weg, die het voertuig omhoog duwt, zijn de krachten die op het voertuig inwerken wanneer het zich op een vlak (niet-helling) oppervlak bevindt.

Er is geen horizontale component voor een van deze krachten, die beide verticaal werken. Zonder wrijving is er geen kracht die de middelpuntzoekende kracht kan genereren die nodig is om de auto in een cirkelvormige beweging te laten rijden; het voertuig kan niet draaien.

Aan de andere kant is de normaalkracht, die altijd loodrecht op het wegdek staat, niet langer verticaal als de auto in een hellende bocht staat.

Het zal nodig zijn dat de auto met precies de juiste snelheid beweegt, zodat de benodigde middelpuntzoekende kracht gelijk is aan de kracht die al aanwezig is, maar het is mogelijk. Zelfs op perfect glad ijs kan een auto veilig door een bochtige bocht navigeren als hij met de juiste snelheid wordt gereden.

"Versnelling van de auto" Image Credits: Wikimedia

Wat veroorzaakt centripetale versnelling van een elektron in een waterstofatoom?

Er bestaat negatieve en positieve lading, voor elektron is het de negatieve en voor de kern is het de positieve lading. De middelpuntzoekende kracht die nodig is om de elektronen rond de kern te laten draaien, wordt geleverd door deze elektrostatische kracht.

"Waterstofatoom" Afbeeldingscredits: Wikimedia

Conclusie

Centripetale versnelling heeft een grootte en deze grootte is direct afhankelijk van de tangentiële snelheid en de hoeksnelheid. Als we al deze feiten in gedachten houden, kunnen we nu concluderen dat de centripetale versnelling wordt veroorzaakt door verschillende andere factoren, maar ook door deze twee factoren. Ook de centripetale versnelling wordt beschouwd als het scalaire getal.

Keerthana Srikumar

Hallo ... Ik ben Keerthana Srikumar, momenteel bezig met Ph.D. in natuurkunde en mijn specialisatie is nanowetenschap. Ik heb mijn Bachelor en Master behaald aan respectievelijk Stella Maris College en Loyola College. Ik heb een grote interesse in het verkennen van mijn onderzoeksvaardigheden en heb ook het vermogen om natuurkunde-onderwerpen op een eenvoudigere manier uit te leggen. Naast academici breng ik mijn tijd graag door met muziek en het lezen van boeken. Laten we verbinding maken via LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/keerthana-s-91560920a/

Recente Nieuws