Kas yra centrinis pagreitis?

Centripetinis pagreitis yra tai, kaip greitai keičiasi tangentinis greitis arba greitis, kuriuo orbitoje skriejantis kūnas juda. Tai apima ir tangentinio greičio pokyčio dydį, ir kryptį. Kai objektas juda sukamaisiais judesiais, pagreitis visada nukreipiamas tiesiai į apskritimo centrą. Jo dydis yra susijęs su objekto kampiniu greičiu ir greičiu.

Jei kūnas juda tiesia linija, tai jo pagreitis parodo, kaip greitai keičiasi jo greitis. Jei objektas juda apskritimu, įcentrinis pagreitis paaiškina, kaip greitai keičiasi jo tangentinis greitis. Tangentinis greitis yra matas, kaip greitai objektas keičia kryptį arba sukasi aplink apskritimą, taip pat tikrąjį jo judėjimo greitį.

Centripetinis pagreitis yra vektorius, o tai reiškia, kad jis turi ir dydį, ir kryptį. Kryptis visada nukreipta į vidų į apskritimo centrą, nes tai yra kryptis, kuria besisukantis objektas visada įsibėgėja. Tai dažnai yra paini sąvoka, nes atrodo, kad objektas, judantis apskritimu, neįsibėgėja link apskritimo centro. Taip yra todėl, kad pagal Niutono dėsnius objekto pagreitis visada yra ta kryptimi, kuria veikia jėga. Kad objektas judėtų apskritimu, turi būti jėga, einanti iš apskritimo centro, todėl tokia yra pagreičio kryptis.

Matematikoje apskritimo pagreičio dydis arba dydis yra proporcingas objekto greičiui ir jo kampinio greičio kvadratui. Kampinis greitis yra greitis, kuriuo keičiasi objekto kampas. Tai reiškia, kad įcentrinis pagreitis smarkiai padidėja, kai didėja kampinis greitis.

Įcentrinis pagreitis yra glaudžiai susijęs su įcentrine jėga. Pagal Niutono dėsnius, įcentrinė jėga yra lygi įcentriniam pagreičiui, padaugintam iš objekto masės. Kitaip tariant, įcentrinė jėga yra visa jėga, veikianti objektą, dėl kurio jis juda apskritimu.

Apvalaus judėjimo pavyzdys yra aplink Žemę besisukantis mėnulis. Kai Mėnulis skrieja orbitoje, jį veikia jėga, atsirandanti dėl Žemės gravitacijos. Tai reiškia, kad jis nuolat „krenta“ į Žemę ir todėl turi įcentrinį pagreitį, nukreiptą į Žemės centrą, net jei jis išlaiko pakankamai greitį, kad galėtų likti apskritimo orbitoje.