Қисықсызықты қозғалыс. Тангенциал және нормаль үдеулер

Қисықсызықты қозғалыс кезінде жылдамдықтың векторы уақытқа байланысты өзгеріп, ешқашан тұрақты мәнге ие болмайды. Тек бірқалыпты қисықсызықты қозғалыста жылдамдық бағыты бойынша өзгеріп, сан мәні тұрақты болады. Жалпы жағдайда қисықсызықты қозғалыстың жылдамдығының бағыты және сан мәні өзгеріп отырады. Қисықсызықты қозғалыстың үдеуі төменде келтірілген екі құраушыға жіктеледі:

1. Жылдамдықтың өзгерісін шама жағынан сипаттайтын тангенциальдық үдеу.

2. Жылдамдықтың бағыт бойынша өзгерісін сипаттайтын нормальдық үдеу.

Нормальдық үдеу мектеп физика курсынан белгілі мына формуламен анықталады:

мұндағы, дененің сызықты жылдамдығы, R қозғалыстың қисықтық радиусы. Ол траекторияға нормаль бойынша немесе оның қисықтығының центріне бағытталған. Сондықтан нормальдық үдеуді көп жағдайларда центрге тартқыш немесе тепкіш үдеу деп атайды. Тангенциальдық үдеу төменде келтірілген формуламен өрнектеледі:

.

Мұндағы, ∆υ - жылдамдық векторының сандық өзгерісі. Тангенцияльдық үдеу траекторияға жанамамен бағытталғандықтан, нормальдық үдеуге перпендикуляр. Яғни, толық үдеудің сан мәні С.Пифагор теоремасымен есептеледі:

немесе тангенциальдық және нормальдық үдеулердің векторлық қосындысына тең:

Толық үдеудің бағыты оның қисықтық радиусымен арасындағы β немесе жанамамен жасайтын

α бұрышымен анықталады:

,

Үдеудің тангенциалдық және нормальдық құраушыларының сан мәндеріне байланысты, қозғалыстардың түрлеріне сипаттама беріледі.