Hvad er forskellen mellem centrifugal og centripetal kraft

I syvende klasse, under fysikundervisning, gennemgår skolebørn mekanik - et afsnit om hvordan organer bevæger sig og interagerer med hinanden. Mekanik, der studerer blokke, løftestænger, kræfter. Herunder centrifugal og centripetal.

Ifølge lærere i Moskva skoler skelner hver fjerde elev ikke en kraft fra en anden. Eleverne er forvirrede på grund af den fælles rod - centrum . Det er på tide at finde ud af, hvad det er, hvad er forskellen mellem dem og hvordan de ser ud.

Hvad er centrifugalkraft

Første eksempler:

  • Når vaskemaskinen klæber ud vådt vaskeri, drejer tromlen hurtigt. Så vand kommer ud af stoffet.
  • Hammer kaste på de olympiske lege. Før du kaster atleten hvirvler rundt om sin akse, og derefter frigiver hammeren.
  • I kinesiske cirkuser er et nummer med motorcyklister i en metalbold populært. Stuntmen er lanceret inde i strukturen, hvor de accelererer og kører over hele overfladen af ​​bolden. Selv på toppen.
  • Ved en skarp drejning af passagererne fører bilen ind i siden.

Centrifugalkraft (F cb ) er en kraft, der virker på en krøllet bevægende krop med en vinkelhastighed. For at finde det, brug to formler: F = ma eller F = mv2 / r, hvor m er massen, a er accelerationen, v er hastigheden r er radius.

F cb forekommer under inerti, når kroppen bevæger sig krøllet. Det afhænger af to ting: centrifugeringscentret; radius til emnet. For eksempel hammer kaster: en atlet begynder at spinde rundt om sin akse sammen med projektilet. Metalltråd trækkes af en bold, der vejer som en skolepose. Når atlet løfter håndtaget, flyver hammeren i en lige linje.

Hammeren trækker ledningen, når den spinder i luften. Det er påvirket af inerti, som "trækker" det ud af bevægelsesbanen. Sammen med dem holdes bolden af ​​atleten og den strakte wire. Derfor vil projektilet ikke flyve væk, før atlet løfter håndtaget.

Nu tilbage til formlen: Radien er ledningens længde; masse er vægten af ​​bolden; hastighed er, hvor hurtigt atlet spinder; rotationscentret - atlet selv.

Hvad er centripetal kraft

eksempler:

  • Jorden flyver rundt om Solen i kredsløb.
  • Yo-yo drejer rundt om armen.
  • Pariserhjul gør en fuld tur.

Centripetalkraften (F cc ) er den kraft, der virker på en krøllet bevægende krop. For at finde det, brug formlen: F = mv2 / r.

Fcc opstår, når kroppen bevæger sig i en cirkel, og noget holder det på banen. Lad os vende tilbage til eksemplet med hammerkastning: bolden hvirvler i luften, men flyver ikke væk fra atleten ud over ledningens længde. Som om noget tiltrækker emnet. Den har F cs .

F cc er en generalisering af andre påvirkninger på handlingsobjektet. For eksempel holder en atlet en hammer, eller solen tiltrækker jorden til sig selv, og den flyver ikke væk fra kredsløb.

I det første tilfælde holdes bolden af ​​atlet selv og spændingen af ​​ledningen. I det andet - Jorden slipper ikke solens tiltrækning. Disse tilfælde har intet til fælles, men kalder dem det samme.

F cc afhænger af: radiusen mellem objektet; rotationscenter. Jo større afstanden mellem rotationscentret og objektet er, desto mindre påvirker det. For eksempel, hvis du binder en sten til et meter reb, drej den, den trækker med en kraft F. Hvis du skifter tovet til 2 meter, vil det allerede være F / 2.

Hvad er fælles mellem dem

Det er på tide at sammenligne centrifugale og centripetale kræfter. De har forskelle og ligheder. Her er almindelige funktioner:

Lige i værdi

Jorden spinner rundt om solen i en elliptisk kredsløb. Når planeten flyver i en afstand på 147 millioner kilometer, er dens hastighed 30, 2 km / s . Dette websted kaldes perihelion. Her F cb mest af alt, fordi hastigheden er over gennemsnittet, og kløften mellem planeten med rotationscentret er kort.

I en afstand på 152 millioner kilometer fra solen falder hastigheden til 29, 2 km / s . Denne zone hedder aphelion . Her er F den laveste, fordi afstanden til stjernen er større og hastigheden er lavere end gennemsnittet.

Mellem perihelion og aphelion flyver planeten med en gennemsnitlig hastighed på 29, 8 km / s .

Stå op samtidigt

De vises, når motivet bevæger sig krøllet. Her er eksempler for klarhed:

I bladet design med en elektrisk motor hang to belastninger. Motor spundet dem, inerti dukkede op. De begyndte at spinde på knivene, men flyede ikke væk. De holdt F cs .

Bilen accelererede til 120 km / t og gik ind i en tur. Bilen skiddede, det ændrede bevægelsesretningen på bekostning af F cb . Men bilen fløj ikke ud af vejen og blev på banen. Det skete, fordi F cc holdt bilen.

I alle eksemplerne begyndte de at handle samtidig.

Hvordan adskiller de sig

De opstår, når kroppen bevæger sig krøllet. Deres værdier er ens. Men de er ikke det samme. Det er på tide at finde ud af, hvad forskellen er.

Forskellige i retning

Den første forskel er retning. At de er lig med hinanden og samtidig vises, betyder ikke, at deres vektorer ser i samme retning.

Jorden drejer rundt om solen i sin omgang. Hun forsøger at bryde væk fra stjernen for at flyve ind i galaksen. Men noget holder hende.

F cb er rettet fra rotationscentret. Hun trækker planeten så langt som muligt fra stjernen. Men hvorfor er det den største perihelion? Fordi jo tættere planeten er i centrum, jo ​​mere handler de om det. Hvis vi erstatter perihelions hastighed og radius ind i formlen F = mv2 / r og derefter aphelionen, viser det sig, at F cb er større i den korte sektion.

F cc er det modsatte af centrifugal. Det er rettet mod midten og tillader ikke kroppen at forlade banen.

For F centralbank og F cc fungerer Newtons tredje lov: F 1 = -F 2 . Kroppene virker på hinanden ligeligt i størrelse, men modsatte i retning. Derfor kredser jorden stadig rundt om solen.

Kilder til forekomsten

Ud over de modsatte retningsvektorer har de en anden forskel - årsagen til udseendet.

Træghed vises, når objektet bevæger sig krøllet. Det vil sige, at bilen forsøger at bevæge sig lige, når den kommer i en tur med en hastighed på 120 km / t.

F cc fremkommer fra forskellige kilder: Motortryk forhindrer bilen i at flyve fra vejen; Atletens kraft og trådens spænding holder hammeren; Solen tiltrækker jorden. Alle disse eksempler er forskellige fysiske fænomener, men de hedder det samme.

Anbefalet

Omez og Omez D: Hvad er forskellen, og hvad er bedre
2019
"Mastofit" eller "Mastodinon" - en sammenligning af stoffer og hvad der er bedre
2019
Reduxine og Lindax: Forskelle og hvad der er bedre
2019