Dallimi midis nxitimit tangjencial dhe nxitimit centripetal

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 13:50

Nxitimi tangjencial vs nxitimi centripetal

Nxitimi është shkalla e ndryshimit të shpejtësisë, dhe kur shprehet duke përdorur llogaritjen, është derivati kohor i shpejtësisë. Nxitimi tangjencial dhe nxitimi centripetal janë komponentë të nxitimit për një grimcë ose një trup të ngurtë në një lëvizje rrethore.

Nxitimi tangjencial

Konsideroni një grimcë që lëviz përgjatë një shtegu siç tregohet në diagram. Në shembullin e konsideruar, grimca është në lëvizje këndore dhe shpejtësia e grimcës është tangjenciale me shtegun.

Shpejtësia e ndryshimit të shpejtësisë tangjenciale përcaktohet si nxitimi tangjencial dhe shënohet me një_t.

a_t =dv_t/dt

Megjithatë, kjo nuk llogarit përshpejtimin total të grimcës. Sipas ligjit të parë të Njutonit, që një grimcë të devijojë nga rruga drejtvizore dhe të kthehet, duhet të ketë një forcë tjetër; prandaj mund të nxjerrim përfundimin se duhet të ketë një komponent nxitimi të drejtuar pingul me komponentin e nxitimit tangjencial, pra drejt pikës O në shembullin e treguar. Ky komponent i nxitimit njihet si nxitimi normal dhe shënohet me një_n.

a_n =v_t^2/r

Nëse u_t dhe u_{n janë vektorët njësi në drejtimet tangjenciale dhe normale, nxitimi rezultant mund të jepet nga shprehja vijuese.}

a=a_tu_t + a_nu_n=(dv_t/dt) u_t + (v_t 2^{/r) u}n

Nxitimi Centripetal

Tani konsideroni se forca që nxit nxitimin normal është konstante. Në këtë rast, grimca hyn në një shteg rrethor me një rreze r. Ky është një rast i veçantë në lëvizjen këndore, dhe nxitimit normal i jepet termi nxitim centripetal. Forca që drejton lëvizjen rrethore njihet si forca centripetale.

Nxitimi centripetal jepet gjithashtu nga shprehja e mësipërme, por marrëdhëniet këndore në shpejtësi dhe nxitim mund të përdoren për ta dhënë atë në termat e shpejtësisë këndore.

Prandaj, a_c =v_t²/r=-rω ²

(Shenja negative tregon se nxitimi tregoi në drejtim të kundërt të vektorit të rrezes)

Nxitimi neto mund të merret nga rezultanta e dy komponentëve a_c dhe a_t.

Cili është ndryshimi midis nxitimit tangjencial dhe nxitimit centripetal?

• Nxitimi tangjencial dhe centripetal janë dy komponentë të nxitimit të një grimce/trupi në një lëvizje rrethore.

• Nxitimi tangjencial është shpejtësia e ndryshimit të shpejtësisë tangjenciale dhe është gjithmonë tangjenciale me shtegun rrethor dhe normal me vektorin e rrezes.

• Nxitimi centripetal është i drejtuar drejt qendrës së rrethit dhe ky komponent nxitimi është faktori kryesor që e mban grimcën në shtegun rrethor.

• Për një grimcë në një lëvizje rrethore, vektori i nxitimit qëndron gjithmonë brenda shtegut rrethor.