Forța centrifugală vs. forța centripetală

Forța centrifugă (Latină pentru "fuga în centru") descrie tendința unui obiect urmând o cale curbată pentru a zbura spre exterior, departe de centrul curbei. Nu este o forță; rezultă din inerție - tendința unui obiect de a rezista oricărei schimbări în starea sa de odihnă sau mișcare. Forta centripeta este a real forță care contracarează forța centrifugă și împiedică obiectul să "zboare în afară", menținând-o în mișcare în schimb cu o viteză uniformă de-a lungul unei traiectorii circulare.

Diagramă de comparație

Forța centrifugală comparativ cu tabelul de comparație Force Centripetal

	Forța centrifugă	Forta centripeta
Sens	Tendința unui obiect care urmează unei căi curbe pentru a zbura departe de centrul curburii. Poate fi descris ca "lipsa forței centripetale".	Forța care menține un obiect în mișcare cu o viteză uniformă de-a lungul unei căi circulare.
Direcţie	Pe raza cercului, de la centru spre obiect.	Pe raza cercului, de la obiectul spre centru.
Exemplu	Nămol din zbor; copiii s-au strecurat pe un sens giratoriu.	Satelitul orbitează o planetă
Formulă	Fc = mv2 / r	Fc = mv2 / r
Definit de	Chisinaan Hygens în 1659	Isaac Newton în 1684
Este o adevărată forță?	Nu; forța centrifugă este inerția mișcării.	Da; forța centripetală ține obiectul de la "zburătoare".

Cuprins: forța centrifugală vs forța centripetă

• 1 forțe și inerție
• 2 Direcție
• 3 Formula
• 4 Exemple de forță centrifugă vs. centripetal
• 5 Aplicații
• 6 Referințe

Forțe și inerție

Forța centrifugă nu este o forță "reală" - tendința de a zbura spre exterior este observată deoarece obiectele care se mișcă pe o linie dreaptă tind să continue să se miște în linie dreaptă. Aceasta se numește inerție și face obiectele rezistente la forța care le face să se miște într-o curbă.

Forța centripetală este o forță "reală". El atrage obiectul spre centru și îl împiedică să "arboreze". Sursa forței centripetale depinde de obiectul în cauză. Pentru sateliții aflați pe orbită, forța provine din gravitate. Dacă un obiect este învârtit pe o frânghie, forța centripetală este asigurată de tensiune în frânghie, iar pentru un obiect de filare forța este asigurată de stres intern. Pentru o mașină care se deplasează de-a lungul unui arc, forța centripetă provine de la frecare dintre anvelopele mașinii și drum.

Dacă un obiect se rotește corect, ambele forțe centrifuge și centripetale vor fi egale, astfel încât obiectul nu se va deplasa spre centrul de rotație sau spre exterior. Se va menține o distanță constantă de la centru.

Direcţie

Direcția forței și vitezei centripetale

Forța centripetală este îndreptată spre interior, de la obiect la centrul de rotație. Din punct de vedere tehnic, este orientat ortogonal la viteza corpului, spre punctul fix al centrului instantaneu de curbură al traseului.

Forța centrifugă este îndreptată spre exterior; în aceeași direcție cu viteza obiectului. Pentru mișcarea circulară, viteza la orice moment dat este la o tangență la arcul de mișcare.

Formulă

Ambele forțe sunt calculate folosind aceeași formulă:

Unde A_c este accelerația centripetală, m este masa obiectului, se deplasează la viteză v de-a lungul unei căi cu o rază de curbură r.

Exemple de Forțe Centrifugale vs. Centripetale

Unele exemple comune de forță centrifugă la locul de muncă sunt noroiul care zboară de pe un pneu și copii simtând o forță împingându-i în afară în timp ce se rotesc pe un sens giratoriu.

Un exemplu important al forței centripetale este rotirea sateliților în jurul unei planete.

Roller Coaster, un exemplu de forță centripetală în acțiune Un satelit care orbitează pe planetă prin aplicarea forței centripetale. Ilustrația forței centripetale (vectorul roșu etichetat FT, forța tensiunii în coardă). Atunci când frânghia este tăiată, forța centripetală (tensiunea din coardă) nu va mai acționa asupra obiectului. Deci nu va mai fi ținută în acea cale circulară de FT și va zbura pe o tangentă.

Aplicații

Cunoașterea forțelor centrifuge și centripetale poate fi aplicată în multe probleme de zi cu zi. De exemplu, este utilizat atunci când se proiectează drumuri pentru a preveni deraparea și pentru a îmbunătăți tracțiunea pe curbe și rampe de acces. De asemenea, a permis inventarea centrifugii, care separă particulele suspendate în fluid prin rotirea tuburilor de testare la viteze ridicate.

Referințe

• Forța centrifugă - Phun Physics
• Forța Centrifugală, Forța Falsă - Știință Joy Wagon
• Forța Centripetală, forța reală - Știință Joy Wagon
• Wikipedia: Forța centrifugală
• Wikipedia: Forța centripetală