向心加速度的计算公式是a(n)=W·V,其中a(n)表示向心加速度,W表示物体圆周运动的角速度,V表示物体圆周运动的线速度(切向速度)。向心加速度也叫法向加速度,表示的是质点作曲线运动时,指向圆心(曲率中心)的加速度。
什么是向心加速度
向心加速度,是质点作曲线运动时,指向瞬时曲率中心的加速度。可理解为做曲线运动物体加速度在指向曲线法向方向上的分量。物体做圆周运动时,沿半径指向圆心方向的外力,或外力沿半径指向圆心方向的分力,称为向心力。向心力产生的加速度就是向心加速度。
做匀速圆周运动的物体,加速度指向圆心,这个加速度叫做向心加速度。物体做圆周运动时,沿半径指向圆心方向的外力(或外力沿半径指向圆心方向的分力)称为向心力。
由牛顿第二定律,力的作用会使物体产生一个加速度。向心力产生的加速度就是向心加速度,方向指向圆心。可理解为做圆周运动物体加速度在指向圆心方向上的分量。
向心加速度公式推导
1、F向=mω^2·r=ma向(向心力通过实验得到),a向=ω^2·r;
2、a向=v^2·/r(ω=v/r),又因为ω=2π/T=2πf=2πn(带入1推导3、4、5);
3、a向=(2π/T)^2·r;
4、a向=(2πf)^2·r;
5、a向=(2πn)^2·r;
6、a向=ω·v(v=ωr);
说明:ω为角速度,弧度/秒;v为线速度,米/秒;f为频率,赫兹;T为周期,秒;n为转,速转/秒。
向心加速度和加速度的区别
首先,物理意义不同:加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量。向心加速度是反映物体运动速度方向变化快慢的物理量;其次,一般情况下的计算方法不同:加速度大小的求解通常是依据牛顿第二定律进行求解,a=F/m即物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比;而向心加速度大小通常根据a==ωr进行求解,那么加速度的大小。
对于变速圆周运动,通常根据合外力产生的效果,可以把合外力F分解为两个相互垂直的分力:跟圆周相切的分力F和指向圆心的分力F。