Forța centrifugă: ce este și cum funcționează?

Forța centrifugă: ce este și cum funcționează?
Forța centrifugă: ce este și cum funcționează?
Anonim

După cum știți, este obișnuit ca orice corp fizic să-și mențină starea de repaus sau mișcare rectilinie uniformă până când este supus unui impact din exterior. Forța centrifugă nu este altceva decât o manifestare a acestei legi universale a inerției. În viața noastră, se găsește atât de des încât practic nu o observăm și reacționăm la ea la nivel subconștient.

forța centrifugă
forța centrifugă

Concept

Forța centrifugă este un fel de influență pe care un punct fizic o are asupra forțelor care constrâng libertatea de mișcare și îl obligă să se miște curbiliniu în raport cu corpul care îl conectează. Deoarece vectorul deplasării unui astfel de corp este în continuă schimbare, chiar dacă viteza lui absolută rămâne neschimbată, valoarea accelerației nu va fi zero. Prin urmare, datorită celei de-a doua legi a lui Newton, care stabilește dependența forței de masa și accelerația corpului, șiexistă o forță centrifugă. Acum să ne amintim de a treia regulă a celebrului fizician englez. Potrivit lui, în natură, forțele există în perechi, ceea ce înseamnă că forța centrifugă trebuie echilibrată de ceva. Într-adevăr, trebuie să existe ceva care să țină corpul pe traiectoria sa curbilinie! Așa este, în tandem cu forța centrifugă, forța centripetă acționează și asupra obiectului în rotație. Diferența dintre ele este că primul este atașat de corp, iar al doilea - de legătura sa cu punctul în jurul căruia are loc rotația.

acțiunea forței centrifuge
acțiunea forței centrifuge

Unde se manifestă acțiunea forței centrifuge

Merită să desfășurați o sarcină mică care este legată de o sfoară cu mâna, de îndată ce tensiunea firului începe să se simtă. Dacă nu ar exista forță elastică, efectul forței centrifuge ar duce la ruperea frânghiei. De fiecare dată când ne deplasăm pe o potecă circulară (cu bicicletă, mașină, tramvai etc.), suntem apăsați în sens invers față de viraj. Așadar, pe pistele de mare viteză, pe tronsoanele cu viraje strânse, pista are o pantă specială pentru a oferi o mai mare stabilitate concurenților. Să luăm în considerare un alt exemplu interesant. Deoarece planeta noastră se rotește în jurul axei sale, forța centrifugă acționează asupra oricăror obiecte care se află pe suprafața sa. Drept urmare, lucrurile devin puțin mai ușoare. Dacă luați o greutate de 1 kg și o mutați de la pol la ecuator, atunci greutatea acesteia va scădea cu 5 grame. Cu valori atât de slabe, această împrejurare pare nesemnificativă. Cu toate acestea, odată cu creșterea greutății, această diferență crește. De exemplu,o locomotivă cu abur care sosește la Odesa de la Arhangelsk va deveni cu 60 de kg mai ușoară, iar un cuirasat cu o greutate de 20.000 de tone, care a călătorit de la Marea Albă la Marea Neagră, va deveni cu 80 de tone mai ușor! De ce se întâmplă asta?

magnitudinea forței centrifuge
magnitudinea forței centrifuge

Deoarece forța centrifugă care decurge din rotația planetei noastre tinde să împrăștie tot ce se află pe ea de pe suprafața Pământului. Ce determină valoarea forței centrifuge? Din nou, amintiți-vă de a doua regulă a lui Newton. Primul parametru care afectează mărimea forței centrifuge, desigur, este masa corpului în rotație. Iar al doilea parametru este accelerația, care în mișcare curbilinie depinde de viteza de rotație și de raza descrisă de corp. Această dependență poate fi afișată sub formă de formulă: a=v2/R. Se dovedește: F=mv2/R. Oamenii de știință au calculat că dacă Pământul s-ar roti de 17 ori mai repede, atunci ar exista imponderabilitate la ecuator, iar dacă ar avea loc o revoluție completă în doar o oră, atunci pierderea în greutate s-ar simți nu numai la ecuator, ci și în toate mările. și țările care sunt adiacente acestuia.

Recomandat: