Một số thông tin cần biết về gia tốc hướng tâm

Toán học là một lĩnh vực quen thuộc trong đời sống hàng ngày. Thế nhưng không phải ai cũng có thể hiểu hết được những thuật ngữ thuộc chuyên ngành này. Bài viết ngày hôm nay chúng tôi sẽ giới thiệu một số thông tin liên quan đến gia tốc hướng tâm. Cụ thể khái niệm này được hiểu như thế nào, có thể ứng dụng được trong thực tế hay không? Cùng ReviewAZ tham khảo bên dưới nhé.

Định nghĩa về gia tốc hướng tâm trong toán học

Gia tốc hướng tâm là gia tốc của chuyển động trên một quỹ đạo cong. Nếu xét trong toàn bộ hệ quy chiếu gắn với vật chuyển động, trong đó có vật là vật đứng yên, thì gia tốc hướng tâm cần cân bằng với gia tốc ly tâm. Nó được gây ra bởi lực quán tính, trong hệ quy chiếu này có thể hiểu gia tốc tâm hướng trực tiếp vào tâm cong của quỹ đạo. Gia tốc hướng tâm có hướng hoàn toàn ngược với hướng của gia tốc ly tâm và có độ lớn bằng độ lớn của gia tốc ly tâm.

Trong chuyển động tròn đều, độ lớn của vận tốc trên cung tròn hay còn gọi là tốc độ dài sẽ không thay đổi. Tuy nhiên hướng của Vectơ vận tốc trên cung tròn tại một điểm lại luôn luôn thay đổi. Sự thay đổi này là thay đổi về hướng của vận tốc sinh ra gia tốc. Gia tốc của chuyển động tròn có phương và chiều luôn hướng vào tâm quỹ đạo của chuyển động tròn trên là gia tốc hướng tâm.

Phương pháp hình học trong gia tốc hướng tâm

Vectơ vận tốc luôn luôn là vuông góc với vectơ vị trí vì Vectơ vận tốc luôn tiếp tuyến với quỹ đạo tròn. Vì thế thế độ dài bán kính cong di chuyển theo đường tròn. Do đó vectơ cũng có hướng di chuyển như vậy. Chuyển động tròn của vận tốc được thể hiện trong đường tròn cùng với gia tốc vận tốc. Đây chính là mức độ thay đổi vị trí gia tốc chính là mức độ thay đổi của vận tốc.

Sử dụng vector

Vectơ đại diện cho chuyển động quay là vectơ pháp tuyến của mặt phẳng quỹ đạo. Vectơ có chiều được xác định bằng quy tắc bàn tay phải. Khi một vật di chuyển theo đường tròn, mặc dù di chuyển với tốc độ không đổi, vẫn có sự thay đổi hướng chuyển động.

Có thể bạn quan tâm: Cách tính diện tích hình thang giúp cho việc học tập trở nên thuận lợi

Công thức tính gia tốc hướng tâm

Công thức tính gia tốc hướng tâm như sau: (a(ht)= frac{v2}{R})

Trong đó:

• v có nghĩa là tốc độ tức thời, được tính bằng đơn vị vecto
• R có nghĩa là độ dài bán kính cong , được tính bằng đơn vị mét;
• a(ht) có nghĩa là Gia tốc hướng tâm, được tính bằng đơn vị: (frac{m}{s^{2}}))

Nếu xét trong trường hợp đơn giản nhất thì chuyển động tròn đều có tốc độ không thay đổi. Trên quỹ đạo sẽ là đường tròn, thì cả tốc độ tức thời và độ dài bán kính cong cũng không đổi và gia tốc hướng tâm giữ nguyên giá trị. Gia tốc hướng tâm có ý nghĩa đặc trưng cho sự biến đổi về hướng của vector vận tốc.

Nguồn gốc của lực hướng tâm

Việc nhận biệt về nguồn gốc của lực hướng tâm sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về bản chất của gia tốc hướng tâm.

• Đối với một vệ tinh đang bay trong quỹ đạo quanh trái đất thì được hưởng lực hướng tâm. Nó có tác dụng ảnh hưởng lực về khối tâm của hai vật;
•  Đối với một vật được gắn với một đầu sợi dây trong quay theo trục đứng thì lực hướng tâm là thành phần nằm ngang của lực căng dây. Khi đó tác dụng hướng về tâm khối lượng giữa trục quay và vật quay;
• Đối với một vật đang xoay quanh chính nó thì lực căng bên trong là lực hướng tâm giữ cho vật là một khối.

Có thể bạn quan tâm: Diện tích hình tròn là gì? Có những công thức nào để tính?

Điểm khác biệt giữa hướng tâm và ly tâm Force

Hành vi lực hướng tâm để vẽ một cơ thể về phía trung tâm của điểm quay còn lực lượng tâm sẽ đẩy ra khỏi trung tâm. Đó là hai điểm khác nhau cơ bản bản của lực Hướng Tâm và ly tâm. Theo quy định của luật đầu Newton, nếu một cơ thể nghỉ ngơi thì nó vẫn sẽ đứng yên. Nhưng khi cơ thể đó đang chuyển động thì sẽ tiếp tục chuyển động trừ khi tác động của một lực bên ngoài.

Nói một cách dễ hiểu hơn thì lực hướng tâm cho phép cơ thể đi theo một đường tròn mà không cần bay ra một điểm tiếp tuyến hay một góc độ nào. Đối với lực hướng tâm, yêu cầu là một hệ quả của định luật 2 Newton. Cụ thể là một đối tượng được tăng tốc qua một lực lượng ròng với sự chỉ đạo của lực thuần và sự tăng tốc. Với đối tượng di chuyển trong một vòng tròn thì lực hướng tâm phải có mặt để chống lại lực ly tâm.

Trên đây là bài viết của chúng tôi, giải nghĩa về gia tốc hướng tâm. Hy vọng rằng, thông tin chúng tôi cung cấp sẽ hữu ích đối với bạn đọc. Tiếp tục theo dõi thêm nhiều bài viết tại web nhé.

Có thể bạn quan tâm: Định lý talet là gì? Ứng dụng định lý Talet vào toán học như thế nào?