Merkezkaç ve merkezcil kuvvet arasındaki fark nedir
Yedinci sınıfta, fizik dersleri sırasında, öğrenciler mekanikle uğraşır - vücutların nasıl hareket ettiği ve birbirleriyle etkileşime girdiği bir bölüm. Mekanik blokları, kolları, kuvvetleri inceliyor. Santrifüj ve merkezcil dahil.
Moskova okullarındaki öğretmenlere göre, her dördüncü öğrenci bir kuvveti diğerinden ayırmıyor. Merkez - kökleri nedeniyle öğrencilerin kafası karışır. Bunun ne olduğunu, aralarındaki farkın neye benzediğini anlamanın zamanı geldi.
Merkezkaç kuvveti nedir
İlk örnekler:
- Çamaşır makinesi ıslak çamaşırları sıktığında, tambur hızla döner. Böylece kumaştan su geliyor.
- Olimpiyat Oyunlarında Çekiç Atışı. Sporcuyu atmadan önce kendi ekseni etrafında dönüyor ve sonra çekici serbest bırakılıyor.
- Çin sirklerinde, metal bir topun içinde motosikletçi olan bir sayı popülerdir. Dublör, topun tüm yüzeyini hızlandırdıkları ve sürdükleri yapının içine yerleştirilir. Üstte bile.
- Otomobilin içindeki yolcuların keskin bir dönüşünde yanlara getiriyor.
Santrifüj kuvveti (F cb ), eğri olarak hareket eden bir gövdeye açısal hızda etki eden bir kuvvettir. Bunu bulmak için iki formül kullanın: F = ma veya F = mv2 / r, ki burada m kütle, a hızlanma, v hız r, yarıçaptır.
F cb, vücut eğrisel olarak hareket ettiğinde atalet sırasında meydana gelir. İki şeye bağlı: dönme merkezi; özne yarıçapı. Örneğin, çekiç atma: bir atlet mermi ile birlikte kendi ekseni etrafında dönmeye başlar. Metal tel, bir okul çantasına benzeyen bir top tarafından çekilir. Sporcu kolu serbest bıraktığında, çekiç düz bir çizgide uçar.
Çekiç havada dönerken teli çeker. Onu hareketin yörüngesinden “çeken” ataletten etkilenir. Onlarla birlikte, top atlet ve gerilmiş tel tarafından tutulur. Bu nedenle, sporcu kolu serbest bırakana kadar mermi uçmayacaktır.
Şimdi formüle geri dönelim: yarıçap, telin uzunluğu; kütle topun ağırlığıdır; hız sporcunun döndüğü hızdır; dönme merkezi - sporcunun kendisi.
Merkezcil kuvvet nedir
örnekler:
- Dünya güneşin etrafında yörüngede uçar.
- Yo-yo kolun etrafında dönüyor.
- Dönme dolap tam bir dönüş yapar.
Merkezcil kuvvet (F cc ), eğrisel olarak hareket eden bir cisim üzerine etkiyen kuvvettir. Bulmak için aşağıdaki formülü kullanın: F = mv2 / r.
Fcc, vücut bir daire içinde hareket ettiğinde meydana gelir ve bir şey onu yörüngede tutar. Çekiç atma örneğine geri dönelim: top havada döner, ancak atletden telin uzunluğunun ötesine uçmaz. Sanki bir şey konuyu çekiyormuş gibi. F c tutar.
Fcc, eylem nesnesi üzerindeki diğer etkilerin genellemesidir. Örneğin, bir atlet bir çekiç tutar veya Güneş Dünya'yı kendine çeker ve yörüngeden uzaklaşmaz.
İlk durumda, top sporcunun kendisi ve tel gerginliği tarafından tutulur. İkincisinde - Dünya Güneş'in çekiciliğini bırakmaz. Bu davaların ortak hiçbir yanı yok, ancak aynı şeyi söylüyorlar.
F cc şunlara bağlıdır: nesne arasındaki yarıçap; dönme merkezi. Dönme merkezi ile nesne arasındaki mesafe ne kadar büyük olursa, o kadar az etkilenir. Örneğin, bir taşı bir metre ipine bağlarsanız döndürün, kuvvetle F çekin. Halatı 2 metreye değiştirirseniz, zaten F / 2 olacaktır.
Aralarında ortak olan nedir
Merkezkaç ve merkezcil kuvvetleri karşılaştırma zamanı. Farklılıkları ve benzerlikleri var. İşte ortak özellikler:
Değerde eşit
Dünya eliptik bir yörüngede güneşin etrafında dönüyor. Gezegen 147 milyon kilometrelik bir mesafeden uçarsa, hızı 30.2 km / s'dir . Bu siteye perihelion denir. Burada Fcb en önemlisidir, çünkü hız ortalamanın üzerindedir ve gezegen ile dönme merkezi arasındaki fark kısadır.
Güneşe 152 milyon kilometre mesafedeki hız, 29.2 km / s'ye düşüyor. Bu bölgeye afelion denir. Burada F en düşüktür, çünkü yıldıza olan mesafe daha büyüktür ve hız ortalamadan daha düşüktür.
Gezegen ve afelion arasında, gezegen ortalama 29, 8 km / s hızında uçar.
Aynı anda ortaya
Konu eğri olarak hareket ettiğinde görünürler. İşte netliğe örnekler:
Bir elektrikli motor ile bıçak tasarımında iki yük asılı. Motor onları döndürdü, atalet ortaya çıktı. Bıçakların üzerinde dönmeye başladılar, ancak uçmadılar. Fc'leri tuttular.
Otomobil 120 km / s hıza yükseldi ve bir dönüş yaptı. Araba patladı, F cb pahasına hareket yönünü değiştirdi. Ancak araba yoldan uçmadı ve şeritte kaldı. Bu oldu çünkü F cc arabayı tuttu.
Tüm örneklerde, aynı anda hareket etmeye başladılar.
Nasıl farklılar?
Vücut kıvrımlı olarak hareket ettiğinde ortaya çıkarlar. Onların değerleri eşittir. Ama onlar aynı değil. Aradaki farkın ne olduğunu çözmenin zamanı geldi.
Yön farklı
İlk fark yöndür. Birbirlerine eşit olmaları ve aynı anda ortaya çıkmaları, vektörlerinin aynı yöne baktığı anlamına gelmez.
Dünya güneşin etrafında yörüngesinde döner. Galaksiye uçmak için yıldızdan uzaklaşmaya çalışıyor. Ama bir şey onu tutar.
F cb dönme merkezinden yönlendirilir. Gezegeni yıldızdan mümkün olduğunca uzağa çekiyor. Peki neden bu en büyük dönemdir? Çünkü gezegen merkeze ne kadar yakınsa, o kadar fazla hareket ederler. Perihelionun hızını ve yarıçapını F = mv2 / r formülü ile değiştirirsek ve sonra aphelion'u değiştirirsek, kısa sürede F cb'nin daha büyük olduğu ortaya çıkar.
F cc santrifüjün tam tersidir. Merkeze yönlendirilir ve vücudun yörüngeden ayrılmasına izin vermez.
F merkez bankası ve F cc için Newton'un üçüncü yasası işe yarıyor: F 1 = -F 2 . Bedenler birbirlerine eşit büyüklükte fakat ters yönde etki ederler. Bu nedenle, Dünya hala güneş etrafında döner.
Oluşum kaynakları
Ters yön vektörlerine ek olarak, başka bir farklılıkları da vardır - görünümün nedeni.
Atalet, nesne eğrisel olarak hareket ettiğinde görünür. Yani, araba 120 km / s hızla dönüşe girdiğinde düz hareket etmeye çalışır.
Fcc farklı kaynaklardan geliyor: motor itişi aracın yoldan uçmasını önler; sporcunun gücü ve telin gerginliği kırıcıyı tutar; Güneş dünyayı çekiyor. Tüm bu örnekler farklı fiziksel olgulardır, ancak aynı denir.