Što je tangencijalno ubrzanje?

Mnogi objekti putuju u kružnom kretanju. To uključuje klizače, automobile i planete. U kasnim 1600-im, Isaac Newton proučavao je kružno gibanje i definirao nekoliko novih svojstava ovih sustava. Tangencijalno ubrzanje jedna je od komponenti koje je on izveo, između mnogih drugih.
Newton je primijetio da će se objekt jednom u pokretu kretati pravocrtno osim ako se ne primijeni vanjska sila. Predmet koji putuje kružnom putanjom podložan je sili koja ili vuče ili gura prema središtu kruga, koja se naziva normalna ili centripetalna sila. Nijedna od ovih sila nije duž zakrivljenog puta. Neprekidno su međusobno pod pravim kutom.

U linearnom kretanju, objekt koji se jednom pokrene ostat će u pokretu osim ako na njega ne djeluje druga sila. Dodatna energija nije potrebna. To ne vrijedi za kružno kretanje.
Predmet koji se kreće u krugu konstantnom brzinom, mjereno u okretajima u minuti, ima konstantnu tangencijalnu brzinu i konstantnu kutnu brzinu. Kod linearnog kretanja, kada je brzina konstantna, ubrzanje je nula. Tangencijalno ubrzanje je pozitivno. Energija je potrebna za kontinuirano mijenjanje smjera.

Tangencijalna akceleracija jednaka je tangencijalnoj brzini na kvadrat, podijeljenoj s radijusom. Također se izračunava polumjerom puta kutnom brzinom na kvadrat. Iz ovih jednadžbi mogu se napraviti dva zapažanja o tangencijalnom ubrzanju. Linearno ubrzanje je faktor samo brzine, dok je tangencijalno ubrzanje faktor brzine na kvadrat. Osjećaj brzine je mnogo jači u automobilu koji se okreće od onog koji se kreće istom linearnom brzinom u linearnom smjeru.

Tangencijalno ubrzanje je faktor radijusa. Kako polumjer postaje veći, tangencijalno ubrzanje postaje manje za istu kutnu brzinu. Drugačije rečeno, kako radijus postaje manji, bez dodatnog unosa energije, kutna brzina raste.

Ljudi svakodnevno iskorištavaju zakone kretanja koji se primjenjuju na kružne ili zakrivljene staze. Vješti vozači prvo usporavaju, a zatim drže papučicu gasa lagano pritisnutom tijekom uskih zavoja. Dodatna energija drži kotače da se kotrljaju naprijed umjesto da klize u stranu.

Do klizanja dolazi kada se smanji centripetalna sila koja hrani tangencijalno ubrzanje. Klizači priviju ruke i slobodnu nogu uz tijelo kako bi se brže vrtjeli. Nekoliko svemirskih misija koristilo je gravitacijsko privlačenje Mjeseca ili drugih nebeskih tijela da ubrzaju svemirsku kapsulu na željenu zakrivljenu stazu.