Quelles sont les causes de l'accélération centripète : 7 faits à connaître

Centripète fait référence à la «recherche du centre», d'où la force ressentie par un objet se déplaçant dans un cercle est appelée force centripète.

Les accélérations centripètes sont provoquées par des forces centripètes. Le mouvement circulaire de tout satellite autour d'un corps céleste, à l'exception de la rotation de la Terre autour du Soleil, est causé par la force centripète créée par leur attraction gravitationnelle mutuelle.

À titre d'illustration, lorsqu'une personne fait tourner une balle suspendue à une corde horizontalement au-dessus de sa tête, la corde transfère une force centripète générée par les muscles de la main et du bras, provoquant un mouvement circulaire de la balle.

La distance parcourue dans la situation particulière du mouvement circulaire est égale à la circonférence d'un cercle, ou 2r, où r est le rayon du cercle et est une constante mathématique. La période est désignée par la lettre T qui est le temps mis par un objet pour terminer une rotation complète de son propre itinéraire circulaire.

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Crédits image "Accélération centripète": Wikimedia

Qu'est-ce que l'accélération centripète ?

Un changement de vitesse est appelé accélération. Alors, comment quelque chose qui se déplace en cercle à une vitesse constante subit-il une accélération ? Cependant, la vitesse et la vitesse ne sont pas tout à fait la même chose. La vitesse est simplement la vitesse à laquelle vous vous déplacez.

Comme il lui manque une direction, c'est un scalaire. Votre vitesse et votre direction sont votre vitesse, d'autre part. Il a une direction, ce qui en fait un vecteur. A titre d'illustration, 3 mph est une vitesse, mais 3 mph au sud est une vélocité.

La direction d'un objet se déplaçant dans un cercle change continuellement, ainsi que sa vitesse. De plus, chaque fois que la vitesse d'un objet change, même si ce n'est que dans une direction plutôt que dans les deux, cet objet doit accélérer.

Qu'est-ce qui cause les faits d'accélération centripète ?

Si l'on tient compte d'un mouvement circulaire uniforme, on peut observer que la vitesse et la distance entre l'objet et le centre ne changent pas, ce qui rend le accélération centripète une constante aussi.

Le rayon vecteur, qui est fondamentalement censé être connecté au rayon de la trajectoire le long de laquelle le mouvement circulaire se produit, est l'un des facteurs à garder à l'esprit. Le vecteur est l'accélération centripète dirigée, c'est-à-dire vers l'intérieur, le long de ce rayon.

Il existe une dépendance pour l'accélération centripète et les deux principaux facteurs dont elle dépend sont la vitesse tangentielle et la vitesse angulaire de l'objet en mouvement.

Si l'on considère le mouvement circulaire uniforme alors le centripète accélération n'est pas considéré comme un vecteur constant. La raison en est que la vitesse et la séparation entre l'objet en mouvement au centre restent toujours constantes.

Le vecteur, ou vecteur rayon, correspond au rayon du mouvement circulaire. Le vecteur représente la direction de l'accélération centripète le long de ce rayon. Elle est donc interne.

Où r est considéré comme le rayon, v est considéré comme la vitesse tangentielle et ac est considéré comme l'accélération centripète. L'accélération centripète a souvent un signe négatif sous forme vectorielle.

Qu'est-ce qui cause l'accélération centripète ?

La force générale provoque l'accélération centripète. C'est la tension de la corde pour un jeu de swing ball (ou tetherball).

C'est l'attraction de la gravité sur un satellite. La force qui existe entre la voiture et le virage est la force de frottement et elle est également appelée force de pontage.

L'objet continuera à se déplacer dans une trajectoire rectiligne perpendiculaire au cercle si vous supprimez cette force, ce qui supprime également l'accélération centripète.

ce qui cause l'accélération centripète
Crédits image "Balle oscillante": Wikimedia

Quels sont les facteurs affectant l'accélération centripète ?

Le type de force nécessaire pour déplacer l'objet en mouvement circulaire est considéré comme la force centripète. Il y a principalement trois facteurs qui affectent la force centripète et sont donnés : la masse de l'objet ; sa vitesse; le rayon du cercle.

À vitesse tangentielle et rayon de trajectoire circulaire constants, la force centripète est linéairement proportionnelle à la masse de l'objet.

Pente = F / m = v² / r

À rayon constant d'une trajectoire circulaire et d'une masse d'objet, la force centripète est directement proportionnelle au carré de la tangentielle rapidité.

Pente = F / v² = m / r

F = m v² / r

A vitesse tangentielle et masse d'objet constantes, la force centripète est inversement proportionnelle à la radius du chemin circulaire.

Pente = F r = m v²

Quelle force provoque l'accélération centripète lorsque la pièce est immobile par rapport au plateau tournant ?

La force de frottement statique qui existe entre la pièce et le plateau tournant existe principalement lorsque la pièce et le plateau tournant sont au repos l'une par rapport à l'autre et produit à son tour l'accélération centripète qui entraîne le système en mouvement.

Quelle force provoque l'accélération centripète d'une voiture qui tourne ?

Généralement, il existe une force appelée force de frottement entre le pneu et la route et c'est la seule raison pour laquelle la voiture se déplace en mouvement circulaire. S'il n'y a pas assez de frottement, l'automobile se déplacera dans une courbe avec un plus grand rayon et déviera de la route.

Disons que nous nous concentrons sur une certaine voiture effectuant une courbe inclinée spécifique. Puisque la masse et le rayon de braquage de la voiture sont fixes, la force centripète nécessaire pour faire tourner la voiture (mv2/r) dépend de sa vitesse ; des vitesses plus élevées nécessitent des forces centripètes plus importantes, tandis que des vitesses plus faibles nécessitent des forces centripètes plus faibles.

En suivant le modèle arithmétique, la quantité de force centripète requise pour que la voiture tourne est donnée (la composante horizontale de la force normale = mg tan θ) est fixe (puisque la masse de la voiture et l'angle d'inclinaison sont des taux fixes) . Il s'ensuit que notre découverte de la vitesse à laquelle la force centripète requise pour faire tourner la voiture correspond à la force centripète générée par la route a du sens.

Le poids d'une voiture, mg, qui tire le véhicule vers le bas, et la force normale, N, causée par la route, qui pousse le véhicule vers le haut, sont les forces agissant sur le véhicule lorsqu'il se trouve sur une surface plane (non inclinée).

Il n'y a pas de composante horizontale à l'une ou l'autre de ces forces, qui agissent toutes deux verticalement. Sans frottement, il n'y a pas de force capable de générer la force centripète nécessaire pour faire rouler la voiture dans un mouvement circulaire ; le véhicule ne peut pas patiner.

Par contre, l'effort normal, toujours perpendiculaire à la surface de la route, n'est plus vertical si la voiture est en virage incliné.

Il faudra que la voiture se déplace juste à la bonne vitesse pour que la force centripète dont elle a besoin soit égale à la force déjà présente, mais c'est possible. Même sur une glace parfaitement lisse, une voiture pourrait naviguer en toute sécurité dans une courbe inclinée si elle était conduite à la bonne vitesse.

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Crédits image "Accélération de la voiture": Wikimedia

Qu'est-ce qui cause l'accélération centripète d'un électron dans un atome d'hydrogène ?

Il existe une charge négative et positive, pour l'électron c'est la charge négative et pour le noyau c'est la charge positive. La force centripète requise pour que les électrons tournent autour du noyau est fournie par cette force électrostatique.

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Crédits image « Atome d'hydrogène » : Wikimedia

Conclusion

L'accélération centripète a une grandeur et cette grandeur dépend directement de la vitesse tangentielle et de la vitesse angulaire. En gardant tous ces faits à l'esprit, nous pouvons maintenant conclure que l'accélération centripète est causée par plusieurs autres facteurs, mais aussi par ces deux facteurs. L'accélération centripète est également considérée comme le nombre scalaire.

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