Як знайти доцентрове прискорення

Як знайти доцентрове прискорення

Доцентрове прискорення з’являється при русі тіла по колу. Направлено воно до її центру, вимірюється в м / с ². Особливістю цього типу прискорення є те, що воно є навіть тоді, коли тіло рухається з постійною швидкістю. Залежить вона від радіусу кола і лінійної швидкості тіла.

Вам знадобиться

- Спідометр;
- Прилад для вимірювання відстані;
- Секундомір.

Інструкція

  1. Для того щоб знайти доцентрове прискорення, виміряйте швидкість тіла, що рухається по круговій траєкторії. Зробити це можна за допомогою спідометра. Якщо встановити цей прилад не представляється можливим, розрахуйте лінійну швидкість. Для цього засічіть час, який було витрачено на повний оборот по круговій траєкторії.
  2. Цей час є періодом обертання. Висловіть його в секундах. Виміряйте радіус кола, по якому рухається тіло лінійкою, рулеткою або лазерним далекоміром в метрах. Щоб знайти швидкість знайдіть твір числа 2 на число π ≈ 3,14 і радіус R кола і поділіть результат на період T. Це і буде лінійна швидкість тіла v = 2 ∙ π ∙ R / T.
  3. Знайдіть доцентрове прискорення aц, поділивши квадрат лінійної швидкості v на радіус кола, по якому рухається тіло R (aц = v ² / R). Використовуючи формули для визначення кутової швидкості, частоти та періоду обертання, знаходите цю величину і за іншими формулами.
  4. Якщо відома кутова швидкість ω, і радіус траєкторії (кола по якій рухається тіло) R то доцентрове прискорення буде одно aц = ω ² ∙ R. Коли відомий період обертання тіла T, і радіус траєкторії R, то aц = 4 ∙ π ² ∙ R / T ². Якщо відома частота обертання ν (кількість повних обертів за одну секунду), то визначте доцентрове прискорення за формулою aц = 4 ∙ π ² ∙ R ∙ ν ².
  5. Приклад: автомобіль, радіус коліс якого 20 см, рухається по дорозі зі швидкістю 72 км / ч. Визначте доцентрове прискорення крайніх точок його коліс.

    Рішення: лінійна швидкість точок будь-якого колеса складе 72 км / год = 20 м / с. Радіус колеса переведіть в метри R = 0,2 м. Розрахуйте доцентрове прискорення, підставивши отримані дані у формулу aц = v ² / R. Отримайте aц = 20 ² / 0,2 = 2000 м / с ². Дане доцентрове прискорення при рівномірному прямолінійному русі буде у крайніх точок всіх чотирьох коліс автомобіля.