Merkezkaç kuvveti nedir? Merkezkaç kuvveti nedir tanımı, ve nasıl oluştuğu ile ilgili bilgilerin yer aldığı konu anlatımı.
Daire biçiminde dönen bir cisim birbirine karşıt iki kuvvet doğurur. Bunlardan dışarıdan içeriye (çemberden merkeze) doğru olanına «merkezcil kuvvet», içeriden dışarıya (merkezden çembere) doğru olanına da «merkezkaç kuvvet» denir.
Bu iki karşıt kuvveti günlük hayatımızda, hareket halindeki birçok şeylerde görürüz. Örneğin, kahveciler, ellerindeki tepsiyi savura savura götürürler de tepsinin içindeki dolu çay, kahve fincanları devrilmez. Bunun daha geniş bir denemesini kendimiz de yapabiliriz:
Su dolu küçük bir kovayı sapından iple bağlayarak hızla, daire biçiminde çevirelim. Kova, çevrilme sırasında baş aşağı gelince bile içindeki su dökülmez. Çünkü bu durumda merkezkaç kuvvet yer çekiminden daha kuvvetlidir, suyu dışarıya, kovanın dibine doğru itmektedir. Merkezkaç kuvvetin bir başka örneği de otomobillerin dönemeçlerdeki durumudur. Otomobil hızla dönerken, merkezkaç kuvvetin etkisiyle, otomobil de, içindekiler de dışa doğru savrulur. Bunun için, karayollarının dönemeçleri içe doğru eğik yapılır. Böylece otomobilin savrulup devrilmesi önlenmiş olur. Dönemeçlerdeki demiryolu raylarının da dışta olanı içtekinden daha yüksektir.
Merkezkaç Kuvvet Neden İleri Gelir
Merkezkaç kuvvet, cisimlerin «süredurum» kanunundan ileri gelir. Hareket kanunlarına göre, serbest hareket halinde bulunan cisimler, üzerlerine dışarıdan her hangi bir etki yapılamazsa, harekete başladıkları yönde gitmeye devam ederler. Buna «süredurum» denir. Örneğin rastgele bir taş atalım. Hava, yerçekimi gibi etkiler olmasa bu taş sonsuza kadar aynı yönde gitmekte devam eder. Şimdi aynı taşı bir iple bağlayarak hızla çevirelim. Taşın daire biçiminde dönmesini sağlayan iptir; yoksa, taş daima ileri doğru gitmek isteyecektir. Burada taşı ileri doğru hareket etmeye zorlayan kuvvet süredurumdur, bundan da «merkezkaç» kuvvet doğar.
Dönüş hızının artması merkezkaç kuvveti de artırır. Aynı şekilde çevrilen maddenin kütlesinin artması, çevirme çemberinin büyümesi de merkezkaç kuvveti artırır. Çevirme hızını iki katına çıkarırsak merkezkaç kuvveti dört kat artar. Aynı şekilde, hızı 10 katına çıkarırsak, merkezkaç kuvvet 100 kat, yani çevirmedeki hız artışının karesiyle orantılı olarak artar. Bu gibi özellikler bilinince merkezkaç kuvvet hesaplanabilir.
Merkezkaç kuvvetten sanayide, makinelerde büyük faydalar sağlanır. Bunlardan biri «merkezkaç (santrifüj) makinası»dır. Bu iki sıvıyı, ya da bir katı cisimle bir sıvıyı birbirinden ayırmada kullanılan bir makinadır Makinanın dönüşü daha ağır olan sıvının, ya da katı zerreciklerin dibe çökmesini sağlar. Makinanın hareketiyle meydana gelen merkezkaç kuvvet ağır cisimlere daha fazla etki yapacağından bunlar ayrışarak dipte toplanır. Makina bir elektrik motoru ile çalışır çarkı dakikada 600-6.000 devir yapabilir. Virüslerin incelenmesinde kullanılan makinaların devri saniyede 20.000’i bulur.
Merkezkaç makinaları tıpta, kimya ve biyoloji laboratuvarlarında kullanılır. Kan tahlillerinde serumla plâzma birbirinden bu makinalarla ayrılır. İdrar tahlillerinde de bu makinadan faydalanılır. Bakteriyolojide ağır bak terilen daha hafif olanlardan öldürmeden ayırmak işi de merkezkaç makinasiyle yapı lir. Yağı sütten ayırmada gene böyle bir ma kina kullanılır. Süt, yağdan ağır olduğu için makina bu iki maddeyi kolayca ayırır.
Merkezcil Kuvvet
Merkezcil kuvvet, merkezkaç kuvvete karşıttır. Bir ipin ucuna bağlı taşı çevirirken merkezkaç kuvvet taşı hareket yönüne doğru merkezden dışarı çekerken, merkezcil kuvvet de onu daire biçimindeki yolunda hareket et meşini sağlar. Yerçekimi yeryüzündeki bütün cisimler için bir merkezcil kuvvet işi görür Bu merkezcil kuvvet olmasa, yeryüzündeki bütün cisimler uzaya doğru uçar giderdi Aynı şekilde, gezeğenlerin yörüngelerinde kalmasını sağlıyan merkezcil kuvvet de Güneş’in çekimidir.