Siła odśrodkowa vs. Siła dośrodkowa

Siła odśrodkowa ). To tak naprawdę nie jest siła; wynika z bezwładności - tendencja obiektu do oporu wszelkiej zmiany stanu odpoczynku lub ruchu. Siła dośrodkowa jest prawdziwy siła, która przeciwdziała sile odśrodkowej i zapobiega „wylecianiu obiektu”, utrzymując go z równomierną prędkością wzdłuż okrągłej ścieżki.

Wykres porównania

Różnice - podobieństwa - Siła odśrodkowa w porównaniu z wykresem porównawczym siły dośrodkowej

	Siła odśrodkowa	Siła dośrodkowa
Oznaczający	Tendencja obiektu podążająca zakrzywioną ścieżką do odlotu od środka krzywizny. Można opisać jako „brak siły dośrodkowej."	Siła, która utrzymuje obiekt poruszający się z równomierną prędkością wzdłuż okrągłej ścieżki.
Kierunek	Wzdłuż promienia okręgu, od środka w kierunku obiektu.	Wzdłuż promienia koła, od obiektu w kierunku środka.
Przykład	Błoto latające z opony; Dzieci wypchnęły się na rondo.	Satelita krążący na planecie
Formuła	Fc = mv2/r	Fc = mv2/r
Określony przez	Chistiaan Higens w 1659	Isaac Newton w 1684 roku
Czy to prawdziwa siła?	NIE; siła odśrodkowa jest bezwładność ruchu.	Tak; Siła dośrodkowa powstrzymuje obiekt przed „wylatując”.

Siły i bezwładność

Siła odśrodkowa nie jest siłą „prawdziwą” - obserwuje się tendencja do latania na zewnątrz, ponieważ obiekty poruszające się w linii prostej zwykle poruszają się w linii prostej. Nazywa się to bezwładnością i sprawia, że ​​przedmioty odporne na siłę, która sprawia, że ​​poruszają się w krzywej.

Siła dośrodkowa jest „prawdziwą” siłą. Przyciąga obiekt w kierunku środka i zapobiega „wylecianiu”. Źródło siły dośrodkowej zależy od przedmiotowego obiektu. W przypadku satelitów na orbicie siła pochodzi z grawitacji. Jeśli obiekt jest zamykany na linie, siła dośrodkowa jest zapewniana przez napięcie w linie, a dla obiektu wirującego siła zapewnia naprężenie wewnętrzne. W przypadku samochodu poruszającego się wzdłuż łuku siła dośrodkowa pochodzi z tarcia między oponami samochodowymi a drogą.

Jeśli obiekt jest prawidłowo obracający się, zarówno siły odśrodkowe, jak i odśrodkowe będą równe, więc obiekt nie porusza się w kierunku środka obrotu lub na zewnątrz. Utrzymuje stałą odległość od środka.

Kierunek

Kierunek siły i prędkości dośrodkowej

Siła dośrodkowa jest skierowana do wewnątrz, od obiektu do środka obrotu. Technicznie jest skierowany ortogonalny do prędkości ciała, w kierunku ustalonego punktu chwilowego środka krzywizny ścieżki.

Siła odśrodkowa jest skierowana na zewnątrz; w tym samym kierunku co prędkość obiektu. W przypadku ruchu okrągłego prędkość w dowolnym momencie jest styczna do łuku ruchu.

Formuła

Obie siły są obliczane przy użyciu tego samego wzoru:

Gdzie A_C to przyspieszenie dośrodkowe, M jest masą obiektu, poruszającą się z prędkością v wzdłuż ścieżki o promieniu krzywizny R.

Centrifugal vs. Przykłady siły dośrodkowej

Niektóre powszechne przykłady siły odśrodkowej w pracy to błoto odlatujące z opony, a dzieci odczuwają siłę pchającą je na zewnątrz, obracając się na rondzie.

Głównym przykładem siły dośrodkowej jest rotacja satelitów wokół planety.

Roller Coaster, przykład siły dośrodkowej w akcji Satelitarny krążący krążącą planetę, stosując siłę dośrodkową. Ilustracja siły dośrodkowej (czerwony wektor znakowany ft, siła napięcia w linie). Po przecięciu liny siła dośrodkowa (napięcie w linie) nie będzie już działać na obiekcie. Więc nie będzie już trzymany na tej okrągłej ścieżce FT i odlatuje na stycznej.

Aplikacje

Znajomość sił odśrodkowych i odśrodkowych można zastosować do wielu codziennych problemów. Na przykład jest używany podczas projektowania dróg, aby zapobiec poślizgowi i poprawić przyczepność na krzywych i rampach dostępu. Pozwoliło to również na wynalezienie wirówki, która oddziela cząstki zawieszone w płynie przez wirujące rurki testowe z dużymi prędkością.