Original: http://phun.physics.virginia.edu/topics/centrifugal.html
Вступ:
- Об’єкт подорожі по колу поводиться так, як ніби він відчуває зовнішню силу. Ця сила, відома як відцентрова сила, залежить від маси об’єкта, швидкості обертання, а відстань від центру. Чим більше масивний об’єкт, тим більше сила; чим більше швидкість об’єкта, тим більше сила; і чим більше відстань від центру, тим більше сила.
Важливо відзначити, що відцентрова сила фактично не існує. Ми відчуваємо це, тому що ми знаходимося в неінерціальної системи координат. Проте, видається цілком реальним об’єктом повороту. Це відбувається тому, що об’єкт вважає, що в не прискорила ситуації, коли насправді це не так. Наприклад, дитина на карусель не відчуває ніякої реальної сили назовні, але він/вона повинен докласти зусилля, щоб не відлітати на карусель. Оскільки відцентрова сила здається настільки реальним, що часто буває дуже корисно використовувати, як якщо б це було реально. Чим більше масивний об’єкт, тим більше сила. Ми знаємо, що це правда, тому що доросла людина буде важче час перебування на карусель, ніж дитина. Чим більше швидкість обертання, тим більше сила назовні. Ми знаємо, що це вірно, так як карусель важче залишитися, тим швидше він обертається. Якщо ви відселити на карусель, вам доведеться докласти більше зусилля, щоб залишитися. Для того, щоб залишитися на круговій траєкторії, ми повинні докласти зусиль до центру під назвою центроспрямована (спрямована від периферії до центру) сила. Розглянемо мотузку з кулею на кінці. Ви можете обертати кулю по колу над головою, тримаючись за мотузку. М’яч відчуває так звану відцентрову силу, і це мотузка, яка забезпечує силу, щоб тримати в русі по колу.
Докладніше:
- Fc = mv2/r, де Fc = центробіжна сила, m = маса, v = швидкість, а r = радіус.
Об’єкт подорожі по колу поводиться так, як ніби він відчуває зовнішню силу. Ця сила відома як відцентрова сила. Важливо відзначити, що відцентрова сила фактично не існує. Проте, видається цілком реальним об’єктом повороту. Наприклад, дитина на карусель не відчуває ніякої реальної сили назовні, але він/вона повинен докласти зусилля, щоб не відлітати на карусель. Дитина вважає, що він/вона знаходиться в інерціальній системі відліку, коли насправді він/вона не є. Об’єкт подорожі в круговому русі постійно прискорюється, і тому ніколи не в інерціальній системі відліку. Так як відцентрова сила виявляється настільки реальним, що часто буває дуже корисно використовувати, як якщо б це було реально. Вище рівняння показує, що сила залежить від v-квадратом по r. Оскільки v зростає зі збільшенням радіуса, сила буде фактично зростати з радіусом. Якщо ви стоїте на каруселі, ви будете мати важкий час перебування на, як ви рухатися далі від центру, якщо карусель обертається з постійною швидкістю.
Пов’язані демонстрації:
Наведені нижче демонстрації ілюструють цю тему з фізики:
Спонсори: Факультет фізики та Центр науки, математики та інженерної освіти — Університет Вірджинії
