Ускорение. Нормальная и тангенциальная составляющие ускорения

1. Что такое ускорение

Ускорение — это величина, показывающая, как изменяется скорость тела с течением времени.

​

где:

•  — ускорение;
•  — изменение скорости;
•  — время.

 

 Ускорение — векторная величина.

---

2. Виды ускорения

Ускорение может изменять:

• модуль скорости (тело разгоняется или тормозит);

• направление скорости (движение по кривой).

 В общем случае происходит и то, и другое.

---

Наглядная схема ускорения

---

3. Тангенциальное ускорение

Тангенциальное ускорение ((a_\tau)) направлено вдоль скорости.

 

Оно изменяет модуль скорости.

​

Примеры:

• разгон автомобиля;

• торможение.

---

4. Нормальное ускорение

Нормальное ускорение ((a_n)) направлено к центру кривизны траектории.

Оно изменяет направление скорости.

​

где:

• v — скорость;

• R — радиус кривизны.

---

Наглядная схема составляющих ускорения

---

5. Полное ускорение

Общее ускорение — это сумма двух составляющих:

​

Модуль:

​

 Составляющие взаимно перпендикулярны.

---

6. Движение по окружности

При равномерном движении по окружности:

• скорость по модулю постоянна;
• есть только нормальное ускорение;
• .

---

Наглядная схема движения по окружности

---

7. Важные выводы

• ускорение может менять скорость по модулю и направлению;

• тангенциальное ускорение отвечает за изменение скорости;

• нормальное — за изменение направления;

• при криволинейном движении присутствуют оба вида ускорения.

---

8. Итоги

• Ускорение — характеристика изменения скорости;

• Оно имеет две составляющие;

• Тангенциальная — вдоль скорости;

• Нормальная — к центру траектории;

• Полное ускорение — их векторная сумма.

---

Вопросы для самопроверки

1. Что такое ускорение?

2. Почему ускорение — вектор?

3. Что изменяет тангенциальное ускорение?

4. Куда направлено нормальное ускорение?

5. Как найти нормальное ускорение?

6. Когда тангенциальное ускорение равно нулю?

7. Как найти полное ускорение?

8. В чем отличие двух составляющих?