L'accélération centripète est une quantité vectorielle car elle a une direction et une amplitude.
Un objet qui a une accélération centripète est toujours dans un mouvement circulaire, ce qui entraîne un changement constant de direction. Par conséquent, l'accélération centripète n'est pas constante.
Dans cette section, essayons de répondre à quelques questions comme : « L'accélération centripète est-elle constante ?
La formule pour accélération centripète est donnée par : ac = v2/r
Où,
ac = accélération centripète.
v = vitesse de l'objet.
r = rayon du cercle.
L'accélération centripète est une vecteur quantité, et donc, pour être une constante, sa grandeur et sa direction doivent également être des constantes. Pour un donné Mouvement circulaire uniforme, l'amplitude de l'accélération centripète sera persistante car la vitesse de l'objet et le rayon de la trajectoire seront inébranlables. Mais, la direction changera continuellement et, par conséquent, l'accélération centripète ne sera pas une constante.
L'accélération centripète est-elle toujours constante ?
L'accélération centripète n'est jamais constante.
L'accélération centripète n'est jamais constante, mais si le rayon de l'orbite dans laquelle l'objet se déplace est très grand et que la vitesse de l'objet est relativement inférieure à une fraction de seconde environ, l'accélération centripète peut être considérée comme un valeur constante.
Si la situation mentionnée n'existe pas, alors le accélération centripète n'est jamais constant.
Quand l'accélération centripète est-elle constante ?
Lorsque le rayon du cercle est trop grand, le accélération centripète peut être constant.
Le rayon du cercle est déjà une valeur constante. Considérant que la vitesse est également une constante, alors pour une distance égale à la tangente d'un cercle, l'accélération centripète pourrait être constante.
Comme l'amplitude et la direction doivent être constantes pour qu'une quantité vectorielle soit constante, l'accélération centripète pour cette tangente est considérée comme constante car la direction pour cette distance particulière ne change pas.
Découvrez notre article sur Comment trouver l'accélération centripète.
Quand l'accélération centripète n'est-elle pas constante ?
La accélération centripète n'est généralement jamais constante, car la direction d'un objet change continuellement dans un mouvement circulaire.
Accélération centripète, également connue sous le nom d'accélération radiale, est une quantité vectorielle composée d'une direction et d'une amplitude. L'amplitude du mouvement circulaire uniforme est toujours constante, mais comme la trajectoire est circulaire, la direction change continuellement, ce qui entraîne une valeur d'accélération inconstante.
Ainsi, l'accélération centripète ne sera pas persistante en présence d'un mouvement circulaire uniforme.
L'accélération centripète est-elle constante en amplitude ?
Lorsque l'objet ayant l'accélération centripète est soumise à un mouvement circulaire uniforme, alors l'amplitude de l'accélération centripète est constante.
Si l'objet est sous l'influence d'un uniforme mouvement circulaire puis accélération centripète aura une ampleur constante.
Mais, si l'objet ne se déplace pas dans un mouvement circulaire uniforme, il y aura des sorties variables pour l'amplitude de l'accélération centripète.
L'accélération centripète est-elle constante dans un mouvement circulaire uniforme ? ?
Le mouvement circulaire uniforme ne garantit pas la stabilité du accélération centripète.
L'accélération centripète est une quantité vectorielle, et pour qu'une quantité vectorielle soit constante, elle doit avoir une direction constante ainsi qu'une amplitude constante. Mais, comme le mouvement d'un objet est circulaire, sa direction changera continuellement. Par conséquent, un mouvement circulaire uniforme peut garantir une amplitude constante, mais il ne garantit pas une direction constante.
Une seule exception peut aider le accélération centripète être constant dans un mouvement circulaire uniforme, qui est l'orbite ayant un grand rayon. Un grand rayon donne une grande circonférence et une grande circonférence pour une fraction de distance ressemble à une ligne droite. Ainsi, la direction d'une petite unité de temps peut ne pas changer, et pour cette distance particulière, l'accélération centripète peut être considérée comme constante.
L'accélération centripète est un vecteur constant ?
Pour qu'une quantité vectorielle soit une constante, sa grandeur et sa direction doivent toutes deux être des constantes.
La accélération centripète ne peut pas être considéré comme un vecteur constant, car l'objet en mouvement suivra une trajectoire circulaire grâce à laquelle la direction de l'objet changera continuellement, ce qui empêche l'accélération centripète de devenir un vecteur constant.
Par conséquent, l'accélération centripète n'est pas un vecteur constant,
Découvrez notre article sur Accélération centripète Vs accélération.
Qu'advient-il de l'accélération centripète lorsque la vitesse est constante ?
Il n'y a pas un tel impact de la vitesse constante sur l'accélération centripète.
Le seul résultat sera la magnitude constante. Une vitesse constante ne détermine pas une accélération centripète constante.
Il existe deux formules pour l'accélération centripète ; l'un implique la vitesse (v), et un autre implique la vitesse angulaire ω. Les deux formules sont données par : ac = v2/r
Où,
ac = accélération centripète.
v = vitesse de l'objet.
r = rayon du cercle.
ac = r/ω2
Où,
ac = accélération centripète.
ω = vitesse angulaire de l'objet.
r = rayon du cercle.
D'après les deux formules, il ressort que l'amplitude de l'accélération centripète changera en fonction du changement de vitesse de l'objet, car l'accélération centripète est directement proportionnelle à la vitesse de l'objet. Ainsi, s'il y a une augmentation de la vitesse, l'accélération centripète augmentera également. De même, s'il y a une diminution de la vitesse, l'accélération centripète diminuera également dans le même format.
Dérivation de l'accélération centripète
L'accélération centripète peut être dérivée de plusieurs méthodes et formules différentes. Un moyen aussi simple de dériver l'accélération centripète consiste à utiliser la formule de la force centripète. La formule de la force centripète est donnée par : F = mv2/r
Où,
F = force centripète.
m = masse de l'objet.
v = vitesse de l'objet.
r = rayon du cercle.
Selon la deuxième loi du mouvement de Newton, la force exercée sur un objet est directement proportionnelle à son accélération. Pour supprimer le signe de proportionnalité, une constante est ajoutée. La constante dans ce cas est la masse (m). La formule de la seconde loi du mouvement de Newton est donnée par : F = ma
Où,
F = force.
m = masse de l'objet.
a = accélération de l'objet.
Mettez en équation les deux équations de force pour obtenir le formule de l'accélération centripète.
ma = mv2/r
Par conséquent,
un = v2/r
Ici, l'accélération (a) est égale à l'accélération centripète (ac). Par conséquent, unc = v2/r
Que : Une voiture roule à une vitesse de 77 m/s sur une piste circulaire de 205 m de rayon. Quelle est l'accélération centripète de la voiture ?
Ans: La formule pour calculer l'accélération centripète est donnée par : ac = v2/r
Remplacez 77 m/s par v et 205 m par r dans la formule pour calculer l'accélération centripète.
Par conséquent, l'accélération de la voiture est 28.92 m/s2 ou aux environs 29 m/s2.
Que : La vitesse angulaire d'un bateau est de 75 km/h, qui fait des cercles dans un grand étang pour un spectacle annuel. Le rayon du cercle est d'environ 15 m. Calculer l'accélération centripète du bateau.
Ans: La formule utilisée pour calculer l'accélération centripète du bateau est : ac = rω2
La vitesse du bateau est donnée en km/h. Le premier doit convertir la vitesse du bateau de km/h en m/s. Pour convertir la vitesse de km/h en m/s, la vitesse donnée doit être multipliée par 1000 mètres comme 1 kilomètre = 1000 m et diviser la vitesse donnée par 3600 s comme 1 heure = 3600 secondes. Donc,
Remplacez 20.83 m/s par ω et 15 m par r dans la formule pour calculer l'accélération centripète.
Par conséquent, l'accélération centripète du bateau est 6508.33 m/s2.
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