Centrifugaalkracht: wat is het en hoe werkt het?

Centrifugaalkracht: wat is het en hoe werkt het?
Centrifugaalkracht: wat is het en hoe werkt het?
Anonim

Zoals je weet, is het gebruikelijk dat elk fysiek lichaam zijn rusttoestand of uniforme rechtlijnige beweging behoudt totdat het wordt blootgesteld aan enige impact van buitenaf. De middelpuntvliedende kracht is niets anders dan een manifestatie van deze universele wet van traagheid. In ons leven wordt het zo vaak aangetroffen dat we het praktisch niet opmerken en er op onbewust niveau op reageren.

centrifugale kracht
centrifugale kracht

Concept

De middelpuntvliedende kracht is een soort invloed die een fysiek punt heeft op de krachten die de bewegingsvrijheid beperken en het dwingen kromlijnig te bewegen ten opzichte van het lichaam dat het verbindt. Aangezien de verplaatsingsvector van zo'n lichaam voortdurend verandert, zelfs als de absolute snelheid ongewijzigd blijft, zal de versnellingswaarde niet nul zijn. Daarom, als gevolg van de tweede wet van Newton, die de afhankelijkheid van kracht van de massa en versnelling van het lichaam vaststelt, ener is een middelpuntvliedende kracht. Laten we nu de derde regel van de beroemde Engelse natuurkundige onthouden. Volgens hem bestaan krachten in de natuur in paren, wat betekent dat de middelpuntvliedende kracht door iets moet worden gecompenseerd. Er moet inderdaad iets zijn dat het lichaam op zijn kromlijnige baan houdt! Het is dus zo dat, samen met de middelpuntvliedende kracht, de middelpuntzoekende kracht ook op het roterende object inwerkt. Het verschil tussen hen is dat de eerste aan het lichaam is bevestigd en de tweede - aan zijn verbinding met het punt waaromheen de rotatie plaatsvindt.

actie van middelpuntvliedende kracht
actie van middelpuntvliedende kracht

Waar de werking van middelpuntvliedende kracht zich manifesteert

Het is de moeite waard om een kleine lading die met de hand aan een touw is vastgemaakt, af te wikkelen zodra de spanning van het touw begint te voelen. Als er geen elastische kracht zou zijn, zou het effect van de middelpuntvliedende kracht ertoe leiden dat het touw breekt. Elke keer dat we ons over een cirkelvormig pad verplaatsen (met de fiets, auto, tram, enz.), worden we in de tegenovergestelde richting van de bocht gedrukt. Daarom heeft de baan op hogesnelheidsbanen, op secties met scherpe bochten, een speciale helling om de concurrerende racers meer stabiliteit te geven. Laten we een ander interessant voorbeeld bekijken. Omdat onze planeet om zijn as draait, werkt de middelpuntvliedende kracht op alle objecten die zich op het oppervlak bevinden. Als gevolg hiervan worden dingen een beetje gemakkelijker. Als je een gewicht van 1 kg neemt en het van de pool naar de evenaar verplaatst, dan zal het gewicht met 5 gram afnemen. Met zulke magere waarden lijkt deze omstandigheid onbeduidend. Bij toenemend gewicht wordt dit verschil echter groter. Bijvoorbeeld,een stoomlocomotief die vanuit Arkhangelsk in Odessa aankomt, wordt 60 kg lichter, en een slagschip met een gewicht van 20.000 ton, dat van de Witte Zee naar de Zwarte Zee is gereisd, wordt 80 ton lichter! Waarom gebeurt dit?

grootte van middelpuntvliedende kracht
grootte van middelpuntvliedende kracht

Omdat de middelpuntvliedende kracht die voortkomt uit de rotatie van onze planeet de neiging heeft om alles wat erop is van het aardoppervlak te verstrooien. Wat bepa alt de waarde van de middelpuntvliedende kracht? Onthoud nogmaals de tweede regel van Newton. De eerste parameter die de grootte van de middelpuntvliedende kracht beïnvloedt, is natuurlijk de massa van het roterende lichaam. En de tweede parameter is de versnelling, die in kromlijnige beweging afhangt van de rotatiesnelheid en de straal die door het lichaam wordt beschreven. Deze afhankelijkheid kan worden weergegeven als een formule: a=v2/R. Het blijkt: F=mv2/R. Wetenschappers hebben berekend dat als onze aarde 17 keer sneller zou draaien, er gewichtloosheid zou zijn op de evenaar, en als een volledige omwenteling zou plaatsvinden in slechts één uur, dan zou gewichtsverlies niet alleen op de evenaar worden gevoeld, maar ook in alle zeeën en landen die er aan grenzen.

Aanbevolen: