Perbedaan Antara Percepatan Tangensial dan Percepatan Sentripetal

2024 Pengarang: Alex Aldridge | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 13:42

Percepatan Tangensial vs Percepatan Sentripetal

Percepatan adalah laju perubahan kecepatan, dan jika dinyatakan menggunakan kalkulus, itu adalah turunan waktu dari kecepatan. Percepatan tangensial dan percepatan sentripetal merupakan komponen percepatan partikel atau benda tegar yang bergerak melingkar.

Percepatan Tangensial

Perhatikan sebuah partikel bergerak sepanjang jalur seperti yang ditunjukkan pada diagram. Pada contoh yang dipertimbangkan, partikel berada dalam gerakan sudut, dan kecepatan partikel bersinggungan dengan lintasan.

Laju perubahan kecepatan tangensial didefinisikan sebagai percepatan tangensial, dan dilambangkan dengan a_t.

a_t =dv_t/dt

Namun, ini tidak memperhitungkan percepatan total partikel. Menurut hukum pertama Newton, agar partikel menyimpang dari lintasan bujursangkar dan berbelok, pasti ada gaya lain; maka kita dapat menyimpulkan bahwa harus ada komponen percepatan yang diarahkan tegak lurus terhadap komponen percepatan tangensial, yaitu menuju titik O pada contoh yang ditunjukkan. Komponen percepatan ini dikenal sebagai percepatan normal, dan dilambangkan dengan a_n.

a_n =v_t^2/r

Jika u_t dan u_{n adalah vektor satuan dalam arah tangensial dan normal, percepatan yang dihasilkan dapat diberikan oleh ekspresi berikut.}

a=a_tu_t + a_nu_n=(dvt_{/dt) u}t _{+ (v}t ₂/r) uⁿ

Percepatan Sentripetal

Sekarang perhatikan bahwa gaya yang menginduksi percepatan normal adalah konstan. Dalam hal ini, partikel memasuki jalur melingkar dengan jari-jari r. Ini adalah kasus khusus dalam gerak sudut, dan percepatan normal disebut percepatan sentripetal. Gaya yang mendorong gerak melingkar dikenal sebagai gaya sentripetal.

Percepatan sentripetal juga diberikan oleh ekspresi di atas, tetapi hubungan sudut dalam kecepatan dan percepatan dapat digunakan untuk memberikannya dalam hal kecepatan sudut.

Karena itu, a_c =v_t²/r=-rω ²

(Tanda negatif menunjukkan bahwa percepatan menunjuk ke arah yang berlawanan dari vektor jari-jari)

Percepatan netto dapat diperoleh dari resultan kedua komponen a_c dan a_t.

Apa perbedaan antara Percepatan Tangensial dan Percepatan Sentripetal?

• Percepatan tangensial dan sentripetal adalah dua komponen percepatan partikel/benda yang bergerak melingkar.

• Percepatan tangensial adalah laju perubahan kecepatan tangensial, dan selalu tangensial terhadap lintasan melingkar, dan normal terhadap vektor jari-jari.

• Percepatan sentripetal diarahkan ke pusat lingkaran, dan komponen percepatan ini merupakan faktor utama yang membuat partikel tetap pada lintasan melingkar.

• Untuk partikel yang bergerak melingkar, vektor percepatan selalu terletak di dalam lintasan melingkar.