Quali sono le cause dell'accelerazione centripeta: 7 fatti che dovresti sapere


Centripeto si riferisce alla "ricerca del centro", quindi la forza percepita da un oggetto che si muove in un cerchio viene definita forza centripeta.

Le accelerazioni centripete sono causate da forze centripete. Il movimento circolare di qualsiasi satellite attorno a un corpo celeste, ad eccezione della rotazione della Terra attorno al Sole, è causato dalla forza centripeta creata dalla loro mutua attrazione gravitazionale.

A titolo illustrativo, quando una persona fa girare una palla sospesa a una corda orizzontalmente sopra la sua testa, la corda trasferisce una forza centripeta generata dai muscoli della mano e del braccio, facendo muovere la palla con un movimento circolare.

La distanza percorsa nella situazione particolare del moto circolare è uguale alla circonferenza di un cerchio, o 2r, dove r è il raggio del cerchio ed è una costante matematica. Il periodo è indicato dalla lettera T che è la quantità di tempo impiegata da un oggetto per completare una rotazione completa del proprio percorso circolare.

Crediti immagine "Accelerazione centripeta": Wikimedia

Che cos'è l'accelerazione centripeta?

Uno spostamento di velocità è noto come accelerazione. Quindi come fa qualcosa che viaggia in cerchio a velocità costante subisce un'accelerazione? Velocità e velocità non sono esattamente la stessa cosa, però. La velocità è semplicemente la velocità con cui ti muovi.

Poiché manca di una direzione, è uno scalare. La tua velocità e direzione sono la tua velocità, d'altra parte. Ha una direzione, che lo rende un vettore. A titolo illustrativo, 3 mph è una velocità, ma 3 mph a sud è una velocità.

La direzione di un oggetto che viaggia in cerchio cambia continuamente, così come la sua velocità. Inoltre, ogni volta che la velocità di un oggetto cambia, anche se solo in una direzione anziché in entrambe, l'oggetto deve accelerare.

Quali sono le cause dei fatti di accelerazione centripeta?

Se prendiamo in considerazione un moto circolare uniforme, possiamo osservare che la velocità e la separazione tra l'oggetto e il centro non cambiano, rendendo il accelerazione centripeta anche una costante.

Il vettore raggio, che sostanzialmente si dice connesso al raggio del percorso lungo il quale avviene il moto circolare, è uno dei fattori da tenere a mente. Il vettore è l'accelerazione centripeta diretta, cioè è verso l'interno, lungo questo raggio.

C'è una dipendenza per l'accelerazione centripeta ei due fattori principali da cui dipende sono la velocità tangenziale e la velocità angolare dell'oggetto in movimento.

Se consideriamo il moto circolare uniforme, allora il centripeto accelerazione non è considerato un vettore costante. Il motivo è che la velocità e la separazione tra l'oggetto in movimento al centro rimane sempre costante.

Il vettore, o vettore del raggio, corrisponde al raggio del movimento circolare. Il vettore rappresenta la direzione dell'accelerazione centripeta lungo questo raggio. Quindi, è interno.

Dove r è considerato il raggio, v è considerata la velocità tangenziale e ac è considerata l'accelerazione centripeta. L'accelerazione centripeta ha spesso un segno negativo in forma vettoriale.

Quali sono le cause dell'accelerazione centripeta?

La forza generale provoca l'accelerazione centripeta. È la tensione nella corda per un gioco di swing ball (o tetherball).

È l'attrazione della gravità su un satellite. La forza che esiste tra l'auto e la svolta è la forza di attrito ed è anche chiamata forza ponte.

L'oggetto continuerà a muoversi in un percorso rettilineo perpendicolare al cerchio se si rimuove quella forza, che rimuove anche l'accelerazione centripeta.

cosa provoca l'accelerazione centripeta
Crediti immagine "Palla oscillante": Wikimedia

Quali fattori influenzano l'accelerazione centripeta?

Il tipo di forza richiesta per muovere l'oggetto in moto circolare è considerata la forza centripeta. Ci sono principalmente tre fattori che influenzano la forza centripeta e sono come dati: massa dell'oggetto; la sua velocità; il raggio del cerchio.

A velocità tangenziale costante e raggio di traiettoria circolare, la forza centripeta è linearmente proporzionale alla massa dell'oggetto.

Pendenza = F / m = v² / r

A raggio costante di un percorso circolare e massa dell'oggetto, la forza centripeta è direttamente proporzionale al quadrato della tangenziale velocità.

Pendenza = F / v² = m / r

F = m v² / r

A velocità tangenziale e massa dell'oggetto costanti, la forza centripeta è inversamente proporzionale alla raggio del percorso circolare.

Pendenza = F r = m v²

Quale forza provoca l'accelerazione centripeta quando la moneta è ferma rispetto al giradischi?

La forza di attrito statico che esiste tra la moneta e il giradischi esiste principalmente quando la moneta e il giradischi sono a riposo l'uno rispetto all'altro e a sua volta produce l'accelerazione centripeta che guida il sistema in movimento.

Quale forza provoca l'accelerazione centripeta di un'auto in svolta?

Generalmente esiste una forza chiamata forza di attrito tra il pneumatico e la strada e questo è l'unico motivo per cui l'auto si muove in moto circolare. Se non c'è abbastanza attrito, l'automobile si muoverà in una curva con un raggio maggiore e virerà fuori strada.

Diciamo che ci concentriamo su una certa macchina che esegue una specifica curva sopraelevata. Poiché la massa e il raggio di sterzata dell'auto sono fissi, la forza centripeta richiesta per far girare l'auto (mv2/r) fa affidamento sulla sua velocità; velocità più elevate richiedono maggiori forze centripete, mentre velocità più basse richiedono forze centripete minori.

Seguendo lo schema aritmetico, la quantità di forza centripeta richiesta per la svolta dell'auto è data (la componente orizzontale della forza normale = mg tan θ) è fissa (poiché la massa dell'auto e l'angolo di inclinazione sono valori fissi) . Ne consegue che la nostra scoperta della velocità alla quale la forza centripeta richiesta per girare l'auto corrisponde alla forza centripeta generata dalla strada ha un senso.

Il peso di un'auto, mg, che tira il veicolo verso il basso, e la forza normale, N, causata dalla strada, che spinge il veicolo verso l'alto, sono le forze che agiscono sul veicolo quando si trova su una superficie piana (non inclinata).

Non vi è alcuna componente orizzontale in nessuna di queste forze, che agiscono entrambe verticalmente. Senza attrito, non c'è forza che possa generare la forza centripeta necessaria per far guidare l'auto con un movimento circolare; il veicolo non può girare.

D'altra parte, la forza normale, che è sempre perpendicolare al manto stradale, non è più verticale se l'auto è in curva sopraelevata.

Sarà necessario che l'auto si muova alla giusta velocità in modo che la forza centripeta richiesta sia uguale alla forza già presente, ma è possibile. Anche su ghiaccio perfettamente liscio, un'auto potrebbe percorrere in sicurezza una curva sopraelevata se guidata alla velocità corretta.

Crediti immagine "Accelerazione dell'auto": Wikimedia

Cosa causa l'accelerazione centripeta di un elettrone in un atomo di idrogeno?

Esiste una carica negativa e una positiva, per l'elettrone è la carica negativa e per il nucleo è la carica positiva. La forza centripeta richiesta dagli elettroni per ruotare attorno al nucleo è fornita da questa forza elettrostatica.

"Atomo di idrogeno" Crediti immagine: Wikimedia

Conclusione

L'accelerazione centripeta ha una grandezza e questa grandezza ha una dipendenza diretta dalla velocità tangenziale e dalla velocità angolare. Tenendo presenti tutti questi fatti, possiamo ora concludere che l'accelerazione centripeta è causata da molti altri fattori, ma anche da questi due fattori. Anche l'accelerazione centripeta è considerata il numero scalare.

Keerthana Srikumar

Ciao... sono Keerthana Srikumar, attualmente conseguendo il dottorato di ricerca. in Fisica e la mia area di specializzazione è la nanoscienza. Ho completato il mio Bachelor e il Master rispettivamente presso lo Stella Maris College e il Loyola College. Ho un vivo interesse nell'esplorare le mie capacità di ricerca e ho anche la capacità di spiegare argomenti di fisica in un modo più semplice. A parte gli accademici, amo passare il mio tempo nella musica e nella lettura di libri. Connettiamoci tramite LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/keerthana-s-91560920a/

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