شتاب زاویه ای در مقابل شتاب مرکزگرا
شتاب زاویه ای و شتاب مرکزگرا دو پدیده ای هستند که در دینامیک اجسام با آن مواجه می شوند. در حالی که این دو ممکن است بسیار شبیه یکدیگر به نظر برسند، اما واقعاً دو رویداد بسیار متفاوت هستند. این اثرات را می توان بر روی اجسامی که در مسیرهای دایره ای حرکت می کنند، یعنی حرکت دایره ای برای شتاب مرکز و حرکت زاویه ای برای شتاب زاویه ای مشاهده کرد. همه شتابها، از جمله شتاب زاویهای و شتاب مرکزگرا به دلیل نیروها رخ میدهند.
شتاب زاویه ای
شتاب زاویه ای رویدادی است که در حرکت زاویه ای مورد بحث قرار می گیرد.حرکاتی مانند پره های یک فن یا چرخش چرخ دارای حرکت زاویه ای هستند. برای حرکت زاویه ای از زاویه ای که به صورت شعاعی کشیده شده استفاده می شود. یک طرف این زاویه با جسم حرکت می کند زیرا طرف دیگر نسبت به زمین ثابت می ماند. این زاویه به عنوان جابجایی زاویه ای شناخته می شود. نرخ تغییر جابجایی زاویه ای به عنوان سرعت زاویه ای و سرعت تغییر سرعت زاویه ای به عنوان شتاب زاویه ای شناخته می شود. دارای واحدهای رادیان در ثانیه در ثانیه (راد/ثانیه2). اصطلاحات جابجایی زاویه ای، سرعت زاویه ای و شتاب زاویه ای به ترتیب با شرکای خود در جابجایی حرکت خطی، سرعت و شتاب مطابقت دارند. شتاب زاویه ای یک بردار است. جهت محور سیستم را دارد. برای تعیین جهت می توان از قانون چوب پنبه بستن استفاده کرد. تصور کنید یک پیچ چوب پنبهپنبهدست راست در جهتی مانند حرکت زاویهای میچرخد، جهتی که پیچ چوب پنبهپنپپنپ سعی میکند برود، جهت شتاب زاویهای است.
شتاب مرکزگرا
شتاب مرکزگرا به دلیل نیروی مرکزگرا رخ می دهد. نیروی مرکزگرا نیرویی است که اجسام را در یک مسیر دایره ای یا هر مسیر منحنی نگه می دارد. نیروی مرکزگرا همیشه در جهت مرکز مستقیم حرکت عمل می کند. شتاب گریز از مرکز شتابی است که در اثر نیروی مرکزگرا اتفاق می افتد. از قانون دوم حرکت نیوتن به شکل نیروی مرکزگرا=شتاب مرکز x جرم پیروی می کند. نیروی گریز از مرکز لازم برای نگه داشتن ماه در مدار اطراف زمین توسط نیروی گرانش بین زمین و ماه تامین می شود. نیروی مرکزی لازم برای جلوگیری از انحراف خودرو از پیچ توسط اصطکاک و نیروی طبیعی از سطح وارد بر خودرو تولید می شود. از آنجایی که شتاب مرکز محور به سمت مرکز حرکت است، جسم سعی می کند به مرکز نزدیک شود. یک نیروی گریز از مرکز برای متعادل کردن این امر ضروری است. شتاب گریز از مرکز بر حسب متر بر ثانیه مربع اندازه گیری می شود که مقدار خطی است.
شتاب مرکزگرا در مقابل شتاب زاویه ای
1. هر دو شتاب مرکز و زاویه بردار هستند.
2. شتاب مرکزگرا با ms-2 اندازه گیری می شود، در حالی که شتاب زاویه ای با راد-2 اندازه گیری می شود.
3. در یک حرکت دایرهای، شتاب مرکزگرا جهتی را به سمت مرکز میگیرد که در طول گردش تغییر میکند، اما شتاب زاویهای جهت قانون چوب پنبهباز را میگیرد که یک جهت ثابت است.
4. شتاب زاویه ای یک کمیت زاویه ای است، در حالی که شتاب مرکز یک کمیت خطی است.
5. برای جسمی که با سرعت زاویه ای ثابت در گردش است، شتاب زاویه ای صفر است، در حالی که شتاب مرکزگرا دارای مقدار شعاع x سرعت زاویه ای است2.