Tangentialbeschleunigung ist die Rate, mit der sich die Tangentialgeschwindigkeit bei der Rotationsbewegung eines Objekts ändert. Es wirkt in Richtung einer Tangente am Bewegungspunkt eines Objekts. In die gleiche Richtung wirkt auch die Tangentialgeschwindigkeit auf ein sich bewegendes Objekt Kreisbewegung . Tangentialbeschleunigung gibt es nur, wenn sich ein Objekt auf einer Kreisbahn bewegt. Positiv ist es, wenn der Körper schneller rotiert Geschwindigkeit , negativ, wenn der Körper abbremst, und Null, wenn sich der Körper gleichmäßig auf der Umlaufbahn bewegt.
Tangentialbeschleunigung
Die Tangentialbeschleunigung ähnelt der Linearbeschleunigung, wirkt jedoch nur in eine Richtung. Das hat etwas mit Kreisbewegung zu tun. Tangentialbeschleunigung ist daher die Änderungsrate eines Teilchens Tangentialgeschwindigkeit in einer Kreisbahn. Es zeigt immer auf die Tangente der Körperroute.
Tangentialbeschleunigung funktioniert, wenn sich ein Objekt auf einer Kreisbahn bewegt. Die Tangentialbeschleunigung ähnelt der linearen Beschleunigung, ist jedoch nicht dasselbe wie die geradlinige lineare Beschleunigung. Wenn sich ein Gegenstand geradlinig bewegt, beschleunigt er linear.
Ein Auto zum Beispiel, das mit hoher Geschwindigkeit um eine Kurve rast. Das Auto beschleunigt tangential zur Wegbiegung.
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Tangentialbeschleunigungsformel
Die Tangentialbeschleunigung wird mit dem Symbol a bezeichnetT. Seine Maßeinheit ist die gleiche wie die lineare Beschleunigung, also Meter pro Quadratsekunde (m/s).2). Seine Dimensionsformel ist gegeben durch [M0L1T-2]. Seine Formel ergibt sich aus dem Produkt aus dem Radius einer Kreisbahn und dem Winkelbeschleunigung des rotierenden Objekts.
A T = r a
Wo,
- ATist die Tangentialbeschleunigung,
- r ist der Radius der Kreisbahn,
- α ist die Winkelbeschleunigung.
Der obige Ausdruck gibt die Beziehung zwischen Tangentialbeschleunigung und Winkelbeschleunigung an.
Bezogen auf Winkelgeschwindigkeit und Zeit lautet die Formel nun wie folgt:
A T = r (ω/t)
Wo,
- ATist die Tangentialbeschleunigung,
- ω ist die Winkelgeschwindigkeit,
- t ist die benötigte Zeit.
Bezüglich Winkelverschiebung und Zeit, die Formel ist gegeben durch:
A T = r (θ/t 2 )
Wo,
- ATist die Tangentialbeschleunigung,
- θ ist die Winkelverschiebung oder der Drehwinkel,
- t ist die benötigte Zeit.
Im Folgenden sind die verschiedenen Fälle aufgeführt, die für unterschiedliche Werte der Tangentialbeschleunigung möglich sind:
- Wenn ein T ist größer als Null: Das Objekt bewegt sich beschleunigt und die Geschwindigkeit nimmt mit der Zeit zu.
- Wenn ein T ist kleiner als Null: Das Objekt bewegt sich verlangsamt oder langsam, und die Geschwindigkeit nimmt mit der Zeit ab.
- Wenn ein T ist gleich Null: Das Objekt bewegt sich gleichmäßig und die Geschwindigkeit bleibt konstant.
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Gelöste Beispiele zur Tangentialbeschleunigung
Beispiel 1: Berechnen Sie die Tangentialbeschleunigung, wenn ein Objekt eine Kreisbewegung mit einem Radius von 5 m und einer Winkelbeschleunigung von 2 rad/s durchführt 2 .
Lösung:
Wir haben,
r = 5
α = 2
Mit der Formel erhalten wir
AT= r a
= 5 (2)
= 10 m/s 2
Beispiel 2: Berechnen Sie die Tangentialbeschleunigung, wenn ein Objekt eine Kreisbewegung mit einem Radius von 12 m und einer Winkelbeschleunigung von 0,5 rad/s durchführt 2 .
Lösung:
Wir haben,
r = 12
α = 0,5
Mit der Formel erhalten wir
AT= r a
= 12 (0,5)
= 6 m/s 2
Beispiel 3: Berechnen Sie die Winkelbeschleunigung, wenn ein Objekt eine Kreisbewegung mit einem Radius von 20 m und einer Tangentialbeschleunigung von 40 m/s durchführt 2 .
Lösung:
Wir haben,
r = 20
AT= 40
Mit der Formel erhalten wir
AT= r a
a = aT/R
= 40/20
= 2 rad/s 2
Beispiel 4: Berechnen Sie die Winkelbeschleunigung, wenn ein Objekt eine Kreisbewegung mit einem Radius von 2 m und einer Tangentialbeschleunigung von 20 m/s durchführt 2 .
Lösung:
Wir haben,
r = 2
AT= 20
Mit der Formel erhalten wir
AT= r a
a = aT/R
= 20/2
= 10 rad/s 2
Beispiel 5: Berechnen Sie den Radius, wenn ein Objekt eine Kreisbewegung mit einer Winkelbeschleunigung von 4 rad/s durchführt 2 und Tangentialbeschleunigung von 20 m/s 2 .
Lösung:
Wir haben,
α = 4
AT= 20
Mit der Formel erhalten wir
AT= r a
r = aT/A
= 20/4
= 5 m
FAQs zur Tangentialbeschleunigung
Frage 1: Welche Werte haben die Radial- und Tangentialbeschleunigung, wenn die Bewegung eines Teilchens gleichmäßig beschleunigt wird?
Antwort:
Auch wenn es keine Tangentialbeschleunigung gibt, muss die Zentripetalbeschleunigung jederzeit vorhanden sein, um die Richtung der Geschwindigkeit zu ändern, und die Zentripetalbeschleunigung ist in diesem Fall die Nettobeschleunigung. Dies ist ein Beispiel für eine gleichmäßige Kreisbewegung.
Wenn also aRund einTstellen dann die Radial- und Tangentialbeschleunigung dar, aR≠ 0 und aT= 0.
Frage 2: Was ist Tangentialbeschleunigung?
Antwort:
Tangentialbeschleunigung ist die Rate, mit der sich die Tangentialgeschwindigkeit bei der Rotationsbewegung eines Objekts ändert. Es wirkt in Richtung einer Tangente am Bewegungspunkt eines Objekts.
Frage 3: Welchen Wert hat die Tangentialbeschleunigung bei einer gleichmäßigen Kreisbewegung?
Antwort:
Bei gleichförmiger Kreisbewegung ist die Tangentialbeschleunigung Null. Bei einer gleichmäßigen Kreisbewegung bleibt die Winkelgeschwindigkeit konstant, daher ist die Tangentialbeschleunigung = 0.
Mehr lesen: Gleichförmige Kreisbewegung
Frage 4: Was ist die SI-Einheit der Tangentialbeschleunigung?
Antwort:
JFX-Java-Tutorial
Die SI-Einheit der Tangentialbeschleunigung ist m/s2.
Frage 5: Welche Beziehung besteht zwischen Tangentialbeschleunigung und Winkelbeschleunigung?
Antwort:
Die Tangentialbeschleunigungsformel ergibt sich aus dem Produkt des Radius einer Kreisbahn und der Winkelbeschleunigung des rotierenden Objekts.
AT= r a
Wo,
- ATist die Tangentialbeschleunigung,
- r ist der Radius der Kreisbahn,
- α ist die Winkelbeschleunigung.