Центростремительное ускорение необходимо для того, чтобы тело двигалось по круговой траектории. Оно направлено к центру окружности и его величина зависит от скорости тела и радиуса окружности, по которой оно движется. Формула центростремительного ускорения выглядит следующим образом:
[ a = \frac{v^2}{R} ]
где ( a ) — центростремительное ускорение, ( v ) — скорость движения тела, ( R ) — радиус окружности.
В рассматриваемом случае у нас есть две материальные точки, которые движутся с одинаковыми скоростями, но по окружностям с разными радиусами: ( R_1 = R ) и ( R_2 = 2R ). Подставим эти значения в формулу ускорения:
Для первой точки:
[ a_1 = \frac{v^2}{R} ]
Для второй точки:
[ a_2 = \frac{v^2}{2R} = \frac{1}{2} \frac{v^2}{R} = \frac{1}{2} a_1 ]
Из этих расчётов видно, что центростремительное ускорение второй точки в два раза меньше ускорения первой точки. Это связано с тем, что, при одинаковой скорости, увеличение радиуса ведёт к уменьшению необходимого центростремительного ускорения для сохранения круговой траектории.