Siła dośrodkowa i odśrodkowa – Obiekt wykonujący ruch po okręgu zmienia swoją prędkość co sekundę. Oznacza to, że na cząstkę działa siła, która wprawia ją w ruch kołowy, który zmienia się za każdym razem. Siły działające na obiekt poruszający się po okręgu to siła dośrodkowa i siła odśrodkowa. Siły te umożliwiają obiektom poruszanie się po okręgu.

Dowiedzmy się więcej o siła dośrodkowa i siła odśrodkowa oraz ich różnice w tym artykule.

Spis treści

• Siła dośrodkowa a siła odśrodkowa
• Co to jest siła dośrodkowa?
• Obliczanie siły dośrodkowej
• Jednostka siły dośrodkowej
• Przykłady siły dośrodkowej w życiu codziennym
• Co to jest siła odśrodkowa?
• Obliczanie siły odśrodkowej
• Jednostka siły odśrodkowej
• Przykłady siły odśrodkowej w życiu codziennym
• Rozwiązane przykłady siły dośrodkowej i siły odśrodkowej

Siła dośrodkowa a siła odśrodkowa

Obie te siły są niezbędne ruch kołowy. Podczas gdy siła dośrodkowa jest z natury siłą rzeczywistą i działa w inercjalnym układzie odniesienia, siła odśrodkowa jest pseudosiłą i działa w wewnętrznym układzie odniesienia,

ciąg znaków połączony z Java

Na przykład – Obrotowy układ odniesienia. Obie te siły mają jednakową wielkość i przeciwne zwroty. Intuicyjnie siła odśrodkowa powoduje, że obiekt porusza się po linii prostej i przeciwstawia się obrotowi, z drugiej strony siła dośrodkowa powoduje, że obiekt porusza się po okręgu. Przyjrzyjmy się różnicom w formie tabelarycznej,

Co to jest siła dośrodkowa?

The siła Siła dośrodkowa działająca na obiekt poruszający się ruchem krzywoliniowym. Pozwala obiektowi zachować ruch krzywoliniowy. Siłę dośrodkową możemy zdefiniować jako:

Siła działająca na obiekt znajdujący się w ruchu krzywoliniowym i siła skierowana w stronę środka krzywizny toru obiektu nazywana jest siłą dośrodkową.

Słowo dośrodkowy oznacza poszukiwanie centrum lub kierowanie się do środka. W ten sposób możemy łatwo zdefiniować siłę dośrodkową jako siłę, która działa w kierunku środka, gdy obiekt wykonuje ruch krzywoliniowy.

Obliczanie siły dośrodkowej

Wielkość siły dośrodkowej wynika ze wzoru:

F = mw ² /R

Gdzie,
M jest masą obiektu
W jest prędkością obiektu
R jest promieniem obiektu

Zatem z powyższego wzoru jasno wynika, że ​​siła dośrodkowa jest wprost proporcjonalna do kwadratu prędkość obiektu Niewielki wzrost prędkości obiektu drastycznie zwiększa siłę.

porównywalny ciąg

Jednostka siły dośrodkowej

Ponieważ siła dośrodkowa sama w sobie jest siłą, w której się ją mierzy Neutron który jest I zjednoczeni Siły. Inną jednostką miary siły dośrodkowej są kgms^-2, dynia itp.

w ruch kołowy , siła dośrodkowa jest zawsze skierowana do środka i jest zawsze prostopadła do stycznej wyznaczającej kierunek w dowolnym punkcie.

Przykłady siły dośrodkowej w życiu codziennym

Siła dośrodkowa odpowiada za ruch po okręgu obiektu. Różne przykłady wykazujące siłę dośrodkową omówiono na poniższym obrazku,

• Kiedy przywiązujemy kulkę do końca sznurka i obracamy sznurek, odczuwamy napięcie sznurka na przykładzie siły dośrodkowej.
• Siłę tarcia wymaganą do skrętu koła w samochodzie zapewnia siła dośrodkowa.
• W kolejce górskiej siła zapewniana w celu zrównoważenia siły normalnej jest siłą zapewnianą przez siłę dośrodkową.
• Planety krążące wokół Słońca również doświadczają siły dośrodkowej ze względu na siłę grawitacji.

Co to jest siła odśrodkowa?

Siła odśrodkowa to także siła działająca, gdy obiekt porusza się po okręgu. Siła ta ma tę samą wielkość co siła dośrodkowa, ale jest skierowana przeciwnie do siły dośrodkowej.

Jest to rodzaj pseudosiły działającej w ruchu krzywoliniowym, który przeciwstawia się ruchowi dośrodkowemu przyśpieszenie i działa jako jego siła reakcji. Siła odśrodkowa działa tylko w obrotowym układzie odniesienia.

Obliczanie siły odśrodkowej

Siłę dośrodkową oblicza się ze wzoru:

F = -mv ² /R

Gdzie,
M jest masą obiektu
W jest prędkością obiektu
R jest promieniem obiektu

Tutaj znak minus oznacza, że ​​siła odśrodkowa ma charakter przeciwny.

Jednostka siły odśrodkowej

Jej jednostką jest również Newton (N), siła ta nie istnieje, gdy pomiarów dokonuje się w inercjalnym układzie odniesienia, istnieje tylko wtedy, gdy pomiaru dokonuje się względem wirującego układu odniesienia.

Przykłady siły odśrodkowej w życiu codziennym

Siła odśrodkowa działa tylko w obracającym się układzie odniesienia. Różne przykłady obiektów pod wpływem siły odśrodkowej to:

Zmiany w zależności od obrazu

• Ciężar obiektu na biegunach i na równiku
• Rower skręcający.
• Jazda samochodem po zakręcie
• Kolej równikowa

Wirówka jest urządzeniem do rozdzielania mieszaniny płynów, które działa na zasadzie Wirowanie .

Czytaj więcej,

• Przyspieszenie kątowe
• Wykres przyspieszenia-czasu
• Ruch równomiernie przyspieszony

Rozwiązane przykłady siły dośrodkowej i siły odśrodkowej

Przykład 1: Znajdź przyspieszenie dośrodkowe obiektu wykonującego ruch po okręgu o promieniu 20 m. Prędkość obiektu wynosi 100 m/s.

Rozwiązanie:

Przyspieszenie dośrodkowe jest dane przez,

porównywalny interfejs Java

a = w ² /R

Dany:

v = 100 m/s
r = 20m

Podstawiając wartości do równania,

a = w²/R

a = (100)²/(20)
a = 10000/20
a = 500 m/s²

Przykład 2: Obiekt (m = 8 kg) wykonuje ruch po okręgu o promieniu 2 m. Znajdź siłę dośrodkową działającą na obiekt, jeśli prędkość ciała wynosi 10 m/s.

Odpowiedź:

mapowanie w maszynopisie

Przyspieszenie dośrodkowe jest dane przez,

F = mw²/R

Dany:

m = 8 kg
v = 10 m/s
r = 2 m

Podstawiając wartości do równania,

F = mw²/R

F = (8)(10)²/(2)
= 400 N

Przykład 3: Obiekt (m = 1 kg) wykonuje ruch po okręgu o promieniu 4 m. Znajdź prędkość ciała, jeśli siła dośrodkowa działająca na obiekt wynosi 100 N.

Rozwiązanie:

Siła działająca na obiekt jest określona przez,

F = o godz

100 = (1)(a)
a = 100 m/s²

Przyspieszenie obiektu jest określone przez,

a = w²/R

100 = w²/4

400 = w²

v = 20 m/s

katalog w poleceniach systemu Linux

Podsumowanie – Siła dośrodkowa i odśrodkowa

Siły dośrodkowe i odśrodkowe to podstawowe pojęcia w fizyce, szczególnie w odniesieniu do ruchu po okręgu. Na obiekt poruszający się po zakrzywionej drodze, zawsze skierowanej w stronę środka okręgu, działa siła dośrodkowa. Jego rola jest kluczowa w utrzymaniu jednolitego ruchu po okręgu poprzez ciągłą zmianę kierunku prędkości obiektu bez wpływu na jego prędkość. Z drugiej strony siła odśrodkowa to pseudosiła, która wydaje się wypychać na zewnątrz ze środka obrotu, przeciwstawiając się sile dośrodkowej. Chociaż siła dośrodkowa jest rzeczywista i obserwowalna, siła odśrodkowa jest pozorną siłą, na którą działają obiekty w obracającym się układzie odniesienia ze względu na ich bezwładność. Razem siły te odgrywają znaczącą rolę w wyjaśnianiu różnych zjawisk, od orbit planet po dynamikę przejażdżek w parkach rozrywki, wzbogacając nasze zrozumienie ruchu kołowego w świecie fizycznym.

Często zadawane pytania dotyczące siły dośrodkowej i siły odśrodkowej

Co to jest siła dośrodkowa?

Siła działająca na obiekt wykonujący ruch krzywoliniowy pomaga obiektowi utrzymać swoją pozycję podczas wykonywania ruchu krzywoliniowego, nazywana jest siłą dośrodkową. Siła ta jest skierowana w stronę środka krzywizny.

Jakie są przykłady siły dośrodkowej?

Ruch Ziemi wokół Słońca uważany jest za ruch krzywoliniowy, a siła powodująca ruch Ziemi w tym ruchu nazywana jest siłą dośrodkową.

Podobnie ruch Księżyca wokół Ziemi powodowany jest siłą dośrodkową.

Jak działa wirówka?

Wirówka to urządzenie służące do rozdzielenia dwóch substancji za pomocą siły odśrodkowej. Na przykład możemy oddzielić osocze i komórki krwi od krwi za pomocą wirówki.

Jaka siła działa w pralce?

W pralce obrotowej zarówno siła odśrodkowa, jak i siła dośrodkowa działają jednocześnie.

Jaka jest różnica między siłą odśrodkową a siłą dośrodkową?

Podstawowa różnica między siłą odśrodkową a siłą dośrodkową polega na tym siła dośrodkowa zawsze działa w kierunku środka krzywizny mając na uwadze, że siła odśrodkowa działa od środka krzywizny. Również siłę dośrodkową obserwuje się w inercjalnym układzie odniesienia, natomiast siłę odśrodkową obserwuje się w nieinercjalnym lub obrotowym układzie odniesienia.