Multe obiecte se deplasează într-o mișcare circulară. Acestea includ patinatori, mașini și planete. La sfârșitul anilor 1600, Isaac Newton a studiat mișcarea circulară și a definit câteva proprietăți noi ale acestor sisteme. Accelerația tangențială este una dintre componentele pe care le-a derivat, printre multe altele.
Newton a observat că un obiect odată în mișcare se va deplasa în linie dreaptă dacă nu se aplică o forță externă. Un obiect care parcurge o cale circulară este supus unei forțe care trage sau împinge spre centrul cercului, numită forță normală sau centripetă. Niciuna dintre aceste forțe nu se află de-a lungul căii curbe. Sunt continuu în unghi drept unul față de celălalt.
În mișcare liniară, un obiect odată pus în mișcare va rămâne în mișcare dacă nu este acționat de o altă forță. Nu este necesară energie suplimentară. Acest lucru nu este valabil pentru mișcarea circulară.
Obiectul care se deplasează într-un cerc cu o viteză constantă, măsurată în rotații pe minut, are o viteză tangenţială constantă și o viteză unghiulară constantă. În mișcarea liniară, când viteza este constantă, accelerația este zero. Accelerația tangențială este pozitivă. Este necesară energie pentru a continua schimbarea direcției.
Accelerația tangențială este egală cu viteza tangențială la pătrat, împărțită la rază. De asemenea, se calculează prin raza înmulțită cu viteza unghiulară la pătrat. Din aceste ecuații se pot face două observații despre accelerația tangențială. Accelerația liniară este un factor numai al vitezei, în timp ce accelerația tangențială este un factor al vitezei la pătrat. Senzația de viteză este mult mai puternică într-o mașină care se întoarce decât într-una care se mișcă cu aceeași viteză liniară într-o direcție liniară.
Accelerația tangențială este un factor al razei. Pe măsură ce raza devine mai mare, accelerația tangențială devine mai mică pentru aceeași viteză unghiulară. În mod diferit, pe măsură ce raza devine mai mică, fără aport de energie suplimentară, viteza unghiulară crește.
Oamenii profită zilnic de legile mișcării aplicate căilor circulare sau curbe. Șoferii calificați încetinesc mai întâi și apoi țin pedala de accelerație ușor cuplată în timpul virajelor strânse. Energia suplimentară menține roțile să se rotească înainte în loc să derape lateral.
Derapajul are loc atunci când forța centripetă care alimentează accelerația tangențială scade. Patinerii pe gheață își bagă brațele și piciorul liber aproape de corp pentru a se învârti mai repede. Mai multe misiuni spațiale au folosit atracția gravitațională a Lunii sau a altor corpuri cerești pentru a accelera capsula spațială pe calea curbă dorită.