Was verursacht Zentripetalbeschleunigung: 7 Fakten, die Sie kennen sollten


Zentripetal bezieht sich auf „Zentrumssuche“, daher wird die Kraft, die von einem sich im Kreis bewegenden Gegenstand gefühlt wird, als Zentripetalkraft bezeichnet.

Zentripetalbeschleunigungen werden durch Zentripetalkräfte hervorgerufen. Die Kreisbewegung jedes Satelliten um einen Himmelskörper, mit Ausnahme der Rotation der Erde um die Sonne, wird durch die Zentripetalkraft verursacht, die durch ihre gegenseitige Anziehungskraft erzeugt wird.

Wenn beispielsweise eine Person einen an einem Seil hängenden Ball horizontal über dem Kopf dreht, überträgt das Seil eine Zentripetalkraft, die von den Muskeln in Hand und Arm erzeugt wird, wodurch sich der Ball in einer Kreisbewegung bewegt.

Die in der speziellen Situation der Kreisbewegung zurückgelegte Strecke ist gleich dem Umfang eines Kreises oder 2r, wobei r der Radius des Kreises und eine mathematische Konstante ist. Der Zeitraum wird mit dem Buchstaben T bezeichnet, der die Zeit darstellt, die ein Objekt benötigt, um eine vollständige Umdrehung seiner eigenen kreisförmigen Route zu beenden.

„Zentripetalbeschleunigung“ Bildnachweis: Wikimedia

Was ist zentripetale Beschleunigung?

Eine Geschwindigkeitsänderung wird als Beschleunigung bezeichnet. Wie also erfährt etwas, das sich mit konstanter Geschwindigkeit im Kreis bewegt, eine Beschleunigung? Geschwindigkeit und Geschwindigkeit sind jedoch nicht ganz dasselbe. Geschwindigkeit ist einfach, wie schnell Sie sich bewegen.

Da ihm eine Richtung fehlt, ist es ein Skalar. Ihre Geschwindigkeit und Richtung sind andererseits Ihre Geschwindigkeit. Es hat eine Richtung, was es zu einem Vektor macht. Zur Veranschaulichung: 3 mph ist eine Geschwindigkeit, aber 3 mph südlich ist eine Geschwindigkeit.

Die Richtung eines sich im Kreis bewegenden Objekts ändert sich ständig, ebenso seine Geschwindigkeit. Darüber hinaus muss jedes Mal, wenn sich die Geschwindigkeit eines Objekts ändert, auch wenn es nur in eine Richtung und nicht in beide Richtungen geht, dieses Objekt beschleunigt werden.

Was verursacht Fakten zur Zentripetalbeschleunigung?

Wenn wir eine gleichmäßige kreisförmige Bewegung berücksichtigen, können wir beobachten, dass sich die Geschwindigkeit und der Abstand zwischen dem Gegenstand und der Mitte nicht ändern, wodurch die Zentripetalbeschleunigung auch eine Konstante.

Der Radiusvektor, von dem grundsätzlich behauptet wird, dass er mit dem Radius der Bahn verbunden ist, auf der die Kreisbewegung auftritt, ist einer der Faktoren, die im Auge behalten werden müssen. Der Vektor ist die entlang dieses Radius gerichtete, dh nach innen gerichtete Zentripetalbeschleunigung.

Es gibt eine Abhängigkeit für die Zentripetalbeschleunigung und die beiden Hauptfaktoren, von denen sie abhängt, sind die Tangentialgeschwindigkeit und die Winkelgeschwindigkeit des sich bewegenden Objekts.

Betrachten wir die gleichförmige Kreisbewegung dann die zentripetale Beschleunigung wird nicht als konstanter Vektor angesehen. Der Grund dafür ist, dass die Geschwindigkeit und der Abstand zwischen dem bewegten Objekt in der Mitte immer konstant bleiben.

Der Vektor oder Radiusvektor entspricht dem Radius der Kreisbewegung. Der Vektor repräsentiert die Richtung der Zentripetalbeschleunigung entlang dieses Radius. Daher ist es intern.

Dabei wird r als Radius, v als Tangentialgeschwindigkeit und ac als Zentripetalbeschleunigung betrachtet. Die Zentripetalbeschleunigung hat in Vektorform oft ein negatives Vorzeichen.

Was verursacht die Zentripetalbeschleunigung?

Die allgemeine Kraft verursacht die Zentripetalbeschleunigung. Es ist die Spannung in der Saite für ein Swing-Ball-Spiel (oder Tetherball).

Es ist die Anziehungskraft der Schwerkraft auf einen Satelliten. Die Kraft, die zwischen dem Auto und der Kurve besteht, ist die Reibungskraft und wird auch als Überbrückungskraft bezeichnet.

Das Objekt bewegt sich auf einem geraden Weg senkrecht zum Kreis weiter, wenn Sie diese Kraft entfernen, wodurch auch die Zentripetalbeschleunigung entfernt wird.

was bewirkt die zentripetalbeschleunigung
„Schwingender Ball“ Bildnachweis: Wikimedia

Welche Faktoren beeinflussen die Zentripetalbeschleunigung?

Die Art der Kraft, die erforderlich ist, um das Objekt kreisförmig zu bewegen, wird als Zentripetalkraft bezeichnet. Es gibt hauptsächlich drei Faktoren, die die Zentripetalkraft beeinflussen und sind wie folgt: Masse des Objekts; seine Geschwindigkeit; der Radius des Kreises.

Bei konstanter Tangentialgeschwindigkeit und Kreisbahnradius ist die Zentripetalkraft linear proportional zur Objektmasse.

Steigung = F / m = v² / r

Bei konstantem Radius einer Kreisbahn und Objektmasse ist die Zentripetalkraft direkt proportional zum Quadrat der Tangentialkraft Geschwindigkeit.

Steigung = F / v² = m / r

F = m v² / r

Bei konstanter Tangentialgeschwindigkeit und Objektmasse ist die Zentripetalkraft umgekehrt proportional zu der radius der Kreisbahn.

Steigung = F r = m v²

Welche Kraft verursacht eine Zentripetalbeschleunigung, wenn die Münze relativ zum Drehteller stillsteht?

Die zwischen Münze und Drehteller bestehende Haftreibungskraft ist hauptsächlich vorhanden, wenn Münze und Drehteller zueinander ruhen, und erzeugt ihrerseits die Zentripetalbeschleunigung, die das System in Bewegung versetzt.

Welche Kraft verursacht die Zentripetalbeschleunigung eines abbiegenden Autos?

Im Allgemeinen gibt es eine Kraft, die als Reibungskraft zwischen dem Reifen und der Straße bezeichnet wird, und dies ist der einzige Grund für die kreisförmige Bewegung des Autos. Wenn die Reibung nicht ausreicht, bewegt sich das Auto in einer Kurve mit größerem Radius und kommt von der Straße ab.

Nehmen wir an, wir konzentrieren uns auf ein bestimmtes Auto, das eine bestimmte Steilkurve fährt. Da die Masse und der Wenderadius des Autos festgelegt sind, ist die zum Wenden des Autos erforderliche Zentripetalkraft (mv2/r) hängt von seiner Geschwindigkeit ab; Höhere Geschwindigkeiten erfordern größere Zentripetalkräfte, während niedrigere Geschwindigkeiten kleinere Zentripetalkräfte erfordern.

Wenn man dem arithmetischen Muster folgt, ist die Menge an Zentripetalkraft, die erforderlich ist, damit das Auto dreht, wie angegeben (die horizontale Komponente der Normalkraft = mg tan θ) ist fest (da die Masse des Autos und der Querneigungswinkel feste Raten sind). . Daraus folgt, dass unsere Entdeckung der Geschwindigkeit, bei der die zum Wenden des Autos erforderliche Zentripetalkraft mit der von der Straße erzeugten Zentripetalkraft übereinstimmt, sinnvoll ist.

Das Gewicht eines Autos, mg, das das Fahrzeug nach unten zieht, und die von der Straße verursachte Normalkraft, N, die das Fahrzeug nach oben drückt, sind die Kräfte, die auf das Fahrzeug einwirken, wenn es sich auf einer ebenen (nicht geneigten) Oberfläche befindet.

Keine dieser Kräfte hat eine horizontale Komponente, die beide vertikal wirken. Ohne Reibung gibt es keine Kraft, die die Zentripetalkraft erzeugen kann, die notwendig ist, um das Auto in eine Kreisbewegung zu bringen; das Fahrzeug kann nicht schleudern.

Andererseits ist die Normalkraft, die immer senkrecht zur Fahrbahnoberfläche steht, nicht mehr vertikal, wenn das Auto in einer Querneigungskurve steht.

Es ist notwendig, dass sich das Auto mit genau der richtigen Geschwindigkeit bewegt, damit die benötigte Zentripetalkraft gleich der bereits vorhandenen Kraft ist, aber es ist möglich. Selbst auf vollkommen glattem Eis könnte ein Auto sicher durch eine Steilkurve fahren, wenn es nur mit der richtigen Geschwindigkeit gefahren wird.

„Beschleunigung des Autos“ Bildnachweis: Wikimedia

Was verursacht die Zentripetalbeschleunigung eines Elektrons in einem Wasserstoffatom?

Es gibt negative und positive Ladung, für das Elektron ist es die negative und für den Kern die positive Ladung. Die für die Rotation der Elektronen um den Kern erforderliche Zentripetalkraft wird durch diese elektrostatische Kraft bereitgestellt.

„Wasserstoffatom“ Bildnachweis: Wikimedia

Schlussfolgerung

Die Zentripetalbeschleunigung hat eine Größe und diese Größe hat eine direkte Abhängigkeit von der Tangentialgeschwindigkeit und der Winkelgeschwindigkeit. Unter Berücksichtigung all dieser Tatsachen können wir nun schließen, dass die Zentripetalbeschleunigung durch mehrere andere Faktoren verursacht wird, aber auch durch diese beiden Faktoren. Auch die Zentripetalbeschleunigung wird als Skalarzahl angesehen.

Keerthana Srikumar

Hallo ... Ich bin Keerthana Srikumar und promoviere derzeit zum Ph.D. in Physik und mein Spezialgebiet sind Nanowissenschaften. Ich habe meinen Bachelor und Master am Stella Maris College bzw. am Loyola College absolviert. Ich habe ein großes Interesse daran, meine Forschungsfähigkeiten zu erforschen und habe auch die Fähigkeit, physikalische Themen auf einfachere Weise zu erklären. Abgesehen von der Wissenschaft verbringe ich meine Zeit gerne mit Musik und dem Lesen von Büchern. Verbinden wir uns über LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/keerthana-s-91560920a/

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