Centrifugal force: ano ito at paano ito gumagana?

Centrifugal force: ano ito at paano ito gumagana?
Centrifugal force: ano ito at paano ito gumagana?
Anonim

Tulad ng alam mo, karaniwan para sa anumang pisikal na katawan na mapanatili ang estado ng pahinga o pare-parehong rectilinear motion hanggang sa ito ay sumailalim sa anumang epekto mula sa labas. Ang puwersang sentripugal ay walang iba kundi isang pagpapakita ng unibersal na batas na ito ng pagkawalang-galaw. Sa ating buhay, ito ay madalas na matatagpuan na halos hindi natin ito napapansin at tumutugon dito sa antas ng hindi malay.

puwersang sentripugal
puwersang sentripugal

Konsepto

Ang centrifugal force ay isang uri ng impluwensya na mayroon ang isang pisikal na punto sa mga puwersang pumipigil sa kalayaan ng paggalaw nito at pumipilit dito na gumalaw nang curvilinearly kaugnay ng katawan na nagdudugtong dito. Dahil ang displacement vector ng naturang katawan ay patuloy na nagbabago, kahit na ang ganap na bilis nito ay nananatiling hindi nagbabago, ang acceleration value ay hindi magiging zero. Samakatuwid, dahil sa ikalawang batas ni Newton, na nagtatatag ng pag-asa ng puwersa sa masa at pagbilis ng katawan, atmayroong puwersang sentripugal. Ngayon, alalahanin natin ang pangatlong tuntunin ng sikat na English physicist. Ayon sa kanya, sa kalikasan, ang mga puwersa ay umiiral sa mga pares, na nangangahulugan na ang puwersa ng sentripugal ay dapat balansehin ng isang bagay. Sa katunayan, dapat mayroong isang bagay na nagpapanatili sa katawan sa kanyang curvilinear trajectory! Kaya ito, kasabay ng puwersang sentripugal, ang puwersang sentripetal ay kumikilos din sa umiikot na bagay. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga ito ay ang una ay nakakabit sa katawan, at ang pangalawa - sa koneksyon nito sa punto kung saan nagaganap ang pag-ikot.

pagkilos ng centrifugal force
pagkilos ng centrifugal force

Kung saan ipinapakita ang pagkilos ng centrifugal force

Karapat-dapat na alisin ang isang maliit na kargada na nakatali sa isang ikid sa pamamagitan ng kamay, sa sandaling magsimulang madama ang pag-igting ng ikid. Kung walang elastic force, ang epekto ng centrifugal force ay hahantong sa pagkaputol ng lubid. Sa bawat oras na lilipat kami sa isang pabilog na landas (sa pamamagitan ng bisikleta, kotse, tram, atbp.), kami ay pinindot sa kabilang direksyon mula sa pagliko. Samakatuwid, sa mga high-speed na track, sa mga seksyon na may matalim na pagliko, ang track ay may espesyal na slope upang magbigay ng higit na katatagan sa mga nakikipagkumpitensya na mga racer. Isaalang-alang natin ang isa pang kawili-wiling halimbawa. Dahil umiikot ang ating planeta sa paligid ng axis nito, kumikilos ang centrifugal force sa anumang bagay na nasa ibabaw nito. Bilang resulta, ang mga bagay ay nagiging mas madali. Kung kukuha ka ng bigat na 1 kg at ilipat ito mula sa poste patungo sa ekwador, ang timbang nito ay bababa ng 5 gramo. Sa napakaliit na halaga, ang sitwasyong ito ay tila hindi gaanong mahalaga. Gayunpaman, sa pagtaas ng timbang, ang pagkakaiba na ito ay tumataas. Halimbawa,ang isang steam locomotive na darating sa Odessa mula sa Arkhangelsk ay magiging 60 kg na mas magaan, at isang battleship na tumitimbang ng 20,000 tonelada, na naglakbay mula sa White Sea hanggang sa Black Sea, ay magiging 80 toneladang mas magaan! Bakit ito nangyayari?

magnitude ng centrifugal force
magnitude ng centrifugal force

Dahil ang puwersang sentripugal na nagmumula sa pag-ikot ng ating planeta ay may posibilidad na ikalat ang lahat ng nasa ibabaw nito mula sa ibabaw ng Earth. Ano ang tumutukoy sa halaga ng centrifugal force? Muli, tandaan ang pangalawang tuntunin ni Newton. Ang unang parameter na nakakaapekto sa magnitude ng centrifugal force, siyempre, ay ang masa ng umiikot na katawan. At ang pangalawang parameter ay ang acceleration, na sa curvilinear motion ay nakasalalay sa bilis ng pag-ikot at ang radius na inilarawan ng katawan. Maaaring ipakita ang dependence na ito bilang isang formula: a=v2/R. Ito ay lumabas: F=mv2/R. Kinakalkula ng mga siyentipiko na kung ang ating Daigdig ay umiikot ng 17 beses na mas mabilis, magkakaroon ng kawalan ng timbang sa ekwador, at kung ang isang kumpletong rebolusyon ay magaganap sa loob lamang ng isang oras, kung gayon ang pagbaba ng timbang ay mararamdaman hindi lamang sa ekwador, kundi pati na rin sa lahat ng dagat. at mga bansa, na katabi nito.

Inirerekumendang: