Совет 1: Как найти тангенциальное ускорение

Тангенциальное ускорение бывает у тел, движущихся по криволинейной траектории. Оно направлено в направлении изменения скорости тела по касательной к траектории движения. Тангенциального ускорения не бывает у тел, равномерно движущихся по окружности, они обладают только центростремительным ускорением.
Вам понадобится
  • - спидометр или радар;
  • - линейка или рулетка;
  • - секундомер.
Инструкция
1
Найдите тангенциальное ускорение aτ, если известно полное ускорение точки, движущейся по криволинейной траектории a и ее центростремительное ускорение an. Для этого от квадрата полного ускорения отнимите квадрат центростремительного ускорения, а из полученного значения извлеките квадратный корень aτ=√(a²-an²). Если неизвестно центростремительное ускорение, но есть значение мгновенной скорости, измерьте линейкой или рулеткой радиус кривизны траектории и найдите его значение, поделив квадрат мгновенной скорости v, которую измерьте спидометром или радаром на радиус кривизны траектории R, an=v²/R.
2
Пример. Тело движется по окружности радиусом 0,12 м. Его полное ускорение равно 5 м/с², определите его тангенциальное ускорение, в момент, когда его скорость равна 0,6 м/с. Сначала найдите центростремительное ускорение тела при указанной скорости, для этого ее квадрат поделите на радиус траектории an= v²/R= 0,6²/0,12=3 м/с². Найдите тангенциальное ускорение по формуле aτ=√(a²-an²)=√(5²-3²)=√(25-9)= √16=4 м/с².
3
Определите величину тангенциального ускорения через изменение модуля скорости. Для этого с помощью спидометра или радара определите начальную и конечную скорость тела за некоторый промежуток времени, который отмерьте при помощи секундомера. Найдите тангенциальное ускорение, отняв от конечного v начальное значение скорости v0 и поделив на промежуток времени t, за которое это изменение произошло: aτ= (v-v0)/t. Если значение тангенциального ускорения получилось отрицательным, значит, тело замедляется, если положительным – ускоряется.
4
Пример. За 4 с скорость тела, движущегося по окружности, уменьшилась с 6 до 4 м/с. Определите его тангенциальное ускорение. Применив расчетную формулу, получите aτ= (v-v0)/t=(4-6)/4=-0,5 м/с². Это значит, что тело замедляется с ускорением абсолютное значение которого равно 0,5 м/с².

Совет 2: Как найти нормальное ускорение

Нормальное ускорение наблюдается в том случае, когда тело движется по окружности. Причем движение это может быть равномерным. Природа этого ускорения связанна с тем, что тело, которое движется по окружности, постоянно меняет направление скорости, поскольку линейная скорость направлена по касательной к каждой точке окружности.
Вам понадобится
  • спидометр или радар, секундомер, дальномер.
Инструкция
1
С помощью спидометра или радара измерьте линейную скорость тела, которое движется по окружности. Дальномером измерьте ее радиус. Чтобы найти нормальное ускорение тела, которое движется по окружности, возьмите значение скорости в данный момент времени, возведите его в квадрат и поделите на радиус окружности траектории движения: a=v²/R.
2
Если при движении известна угловая скорость тела, найдите нормальное ускорение, используя ее значение. Для этого возведите квадрат угловую скорость и поделите на радиус окружности, по которой движется тело: a=ω²•R.

Если нет возможности измерить скорость тела, движущегося по окружности, рассчитайте ее через период вращения. Для того чтобы найти период вращения, с помощью секундомера измерьте время, за которое тело возвращается в исходную точку. Если тело движется слишком быстро, измерьте время, за которое производится несколько полных оборотов тела. Получившееся время поделите на количество вращений и получите время одного вращения, которое и называется периодом вращения. Время измеряйте в секундах. Чтобы найти нормальное ускорение, число 6,28 поделите на период вращения тела. Получившееся число возведите в квадрат и умножьте на радиус окружности, по которой движется тело: a=(6,28/T)²•R.
3
Нормальное ускорение можно измерить, зная частоту вращения тела. Для того чтобы вычислить частоту, некоторое количество вращений поделите на время в секундах, за которое они происходят. Результатом будет количество вращений за одну секунду – это и есть частота. Рассчитайте нормальное ускорение тела, умножив число 6,28 на частоту его вращения, получившееся число возведите в квадрат. Результат умножьте на радиус окружности, по которой движется тело: a=(6,28•υ)²•R.
Видео по теме
Совет полезен?
Нормальное ускорение всегда направлено к центру окружности, по которой движется тело.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500