Merkezcil Kuvvet ve Merkezkaç Kuvvet Nedir?
Merkezkaç kuvvetle oldukça sık olarak karşılaşmaktayız.
Bir arabada üzerinde virajı alırken ya da bir uçağın dönme hareketi sırasında bu kuvveti hissetmekteyiz. Bir çamaşır makinesinin sıkma devrinde veya çocuklar atlıkarıncada üzerinde olmaları hep buna örnektir..
Ancak merkezkaç kuvveti genellikle merkezcil kuvveti ile karıştırılmaktadır. Çünkü çok yakından ilişki içerisindedirler.
Merkezcil kuvvet, “bir cismi dairesel bir yolda hareket ettirmek için gerekli olan ve içeriye doğru dönme merkezine yönlendirmek için gerekli olan kuvvet” olarak tanımlanır.
Merkezkaç kuvvet “hareket eden bir nesne tarafından hissedilen görünen kuvvet” olarak tanımlanır.
Merkezcil kuvvet gerçek bir kuvvet olsa da, merkezkaç kuvvetinin görünür bir kuvvet olarak tanımlandığını unutmayın. Başka bir deyişle, bir ipte bir kütleyi döndürürken, ip, kütle üzerinde içe merkezcil bir kuvvet uygularken, kütle ipte dışa doğru bir merkezkaç kuvveti uygular.
Fizikçilerin Bu Konudaki Görüşleri Nelerdir?
Washington Üniversitesi’nden Fizikcisi Andrew A. Ganse, “Merkezcil ve merkezkaç kuvveti arasındaki farkı referans sistemine göre ilişkilendirmektedir.
“Merkezcil kuvvet ve merkezkaç kuvveti, tam tersi yönde tam olarak aynı kuvvettir, çünkü farklı referans çerçevelerinden deneyimlenirler.”
Dönen bir sistemi dışarıdan gözlemliyorsanız, dönen gövdeyi dairesel bir yolla sınırlandıran bir iç merkezcil kuvveti görmekteyiz.
Bununla birlikte, eğer dönen sistemin bir parçasıysak dairenin merkezinden uzağa doğru iten merkezkaç kuvveti yaşamaktayız.
Kuvvetler Newton’un Hareket Yasalarına Uymaktadır
Newton’un Birinci Yasası “bir kütle üzerinde dış bir kuvvet olamadıkça ya hareketsiz kalmaya devam edecek ya da hareketini sürdürecek” demektedir.
Eğer büyük bir cisim uzayda düz bir çizgide hareket ediyorsa, ataleti, dış bir kuvvet hızlanmasına, yavaşlamasına ya da yönünü değiştirmesine neden olmadıkça düz bir çizgide devam etmesine neden olur.
Hızını değiştirmeden dairesel bir yol izleyebilmesi için, yoluna dik açıyla sürekli bir merkezcil kuvvet uygulanmalıdır.
Newton’un Üçüncü Yasası, “her eylem için eşit ve zıt bir tepki olduğunu” belirtmektedir.
Yerçekimi, yere bir kuvvet uygulamanıza neden olduğu gibi, zemin de ayaklarınıza eşit ve zıt bir kuvvet uygular gibi görünmektedir.
Hızlanan bir arabadayken koltuk, koltukta geriye doğru bir kuvvet uygular gibi göründüğü gibi size ileri bir kuvvet uygular.
Dönen bir sistem durumunda, merkezcil kuvvet eğri bir yolu takip etmek için kütleyi içe doğru çekerken, kütle ataletinden dolayı dışarıya doğru itilmektedir. Bununla birlikte, bu örnekleri her birinde, yalnızca bir gerçek kuvvet uygulanmaktadır.
O da sadece Merkezcil Kuvvettir.