Mi a különbség a centrifugális és a centripetális erő között

A hetedik osztályban, a fizikai órák alatt, az iskolás gyerekek mechanikussá válnak - egy rész arról, hogy a testek hogyan mozognak és kölcsönhatásba lépnek egymással. Mechanika, blokkokat, karokat, erőket tanul. Beleértve a centrifugális és centripetális.

A moszkvai iskolák tanárai szerint minden negyedik hallgató nem különböztet meg egy erőt a másiktól. A tanulók zavarosak a közös gyökér miatt - a központ . Itt az ideje, hogy kitaláljuk, hogy mi az, mi a különbség közöttük és milyenek.

Mi a centrifugális erő

Első példák:

  • Amikor a mosógép kiszorítja a nedves ruhát, a dob gyorsan fordul. Így a víz kijön a szövetből.
  • Hammer dobás az olimpiai játékokon. Mielőtt a sportoló dobogna a tengelye körül, és elengedi a kalapácsot.
  • Kínai cirkuszokban népszerű a fémgolyó motorkerékpárosainak száma. A kaszkadőrök a szerkezet belsejében indulnak, ahol felgyorsulnak és áthaladnak a labda teljes felületén. Még a tetején is.
  • Egy éles fordulatnál az autó belsejében lévő utasok oldalra kerülnek.

A centrifugális erő (F cb ) olyan erő, amely szögsebességgel görbületi mozgó testre hat. Ehhez két képletet használjunk: F = ma vagy F = mv2 / r, ahol m a tömeg, a a gyorsulás, v a sebesség a r sugár.

F cb a tehetetlenség során történik, amikor a test görbe vonalú. Két dologtól függ: a forgás központjától; sugár a témához. Például a kalapácsvetés: egy sportoló a forgócsapja körül forog a lövedékkel együtt. A fémhuzalt egy olyan labda húzza, amely olyan, mint egy iskolatáska. Amikor a sportoló elengedi a fogantyút, a kalapács egyenes vonalban repül.

A kalapács a levegőben forogva húzza a huzalt. Ezt a tehetetlenség befolyásolja, ami „mozgatja” a mozgás pályájából. Velük együtt a labdát a sportoló és a húzott huzal tartja. Ezért a lövedék nem repül el addig, amíg a sportoló nem bocsátja ki a fogantyút.

Most vissza a képletre: sugár a huzal hossza; a tömeg a labda súlya; a sebesség az, hogy milyen gyorsan forog a sportoló; forgásközpont - maga a sportoló.

Mi a centripetális erő

példák:

  • A Föld körül kering a Nap körül.
  • Yo-yo a kar körül forog.
  • Az óriáskerék teljes fordulatot tesz.

A centripetális erő (F cc ) az ív, amely egy görbe vonalú mozgó testre hat. A kereséshez használja az alábbi képletet: F = mv2 / r.

Az Fcc akkor fordul elő, amikor a test egy körben mozog, és valami megtartja azt a pályán. Térjünk vissza a kalapácsvetés példájára: a golyó a levegőben örvénylődik, de nem húzódik el a sportolótól a vezeték hosszától. Mintha valami vonzza a témát. F cs .

Az F cc az akció objektumára gyakorolt ​​egyéb hatások általánosítása. Például egy sportoló kalapáccsal rendelkezik, vagy a Nap maga vonzza a Földet, és nem repül el a pályáról.

Az első esetben a labdát maga a sportoló és a huzal feszültsége tartja. A második - a Föld nem hagyja el a Nap vonzerejét. Ezeknek az eseteknek nincs semmi közös, de ugyanazokat nevezik.

Az F cc függ az objektum közötti sugártól; forgási központ. Minél nagyobb a távolság a forgásközpont és az objektum között, annál kevésbé érinti. Például, ha köveket köt egy méteres kötélhez, forgassa el, F erővel húzódik. Ha a kötélet 2 méterre állítja, akkor már F / 2 lesz.

Mi a közös

Itt az ideje összehasonlítani a centrifugális és centripetális erőket. Különbségekkel és hasonlóságokkal rendelkeznek. Íme a közös jellemzők:

Egyenlő érték

A Föld elfordul a Nap körül egy elliptikus pályán. Amikor a bolygó 147 millió kilométer távolságra repül, a sebessége 30, 2 km / s . Ezt az oldalt perihelionnak nevezik. Itt az F cb leginkább, mert a sebesség átlag feletti, és a bolygó és a forgásközéppont közötti szakadék rövid.

A Naptól 152 millió kilométer távolságra a sebesség 29, 2 km / s-ra csökken. Ezt a zónát aphelionnak nevezik. Itt F a legalacsonyabb, mert a csillaghoz való távolság nagyobb és a sebesség alacsonyabb az átlagnál.

A perihelion és az aphelion között a bolygó 29, 8 km / s átlagsebességgel repül.

Kelj fel egyszerre

Ezek akkor jelennek meg, ha az alany görbe vonalú. Íme példák az egyértelműség érdekében:

A penge kialakításában egy elektromos motor meghúzta a két terhelést. A motor megpördítette őket, inertia jelenik meg. Elkezdtek pörögni a pengéken, de nem repültek el. F cs .

Az autó 120 km / h-ra felgyorsult, és fordulni kezdett. Az autó elcsúszott, megváltoztatta a mozgás irányát az F cb rovására. De az autó nem repült ki az útról, és a sávon maradt. Ez azért történt, mert az F cc megtartotta az autót.

Minden példában egyszerre kezdtek cselekedni.

Hogyan különböznek egymástól

Ezek akkor fordulnak elő, amikor a test görbe vonalú. Értékeik egyenlőek. De nem ugyanazok. Itt az ideje, hogy kitaláljuk, mi a különbség.

Eltérő irányban

Az első különbség az irány. Az a tény, hogy egyenlőek egymással és egyszerre jelennek meg, nem jelenti azt, hogy vektorjuk ugyanabban az irányban néz.

A föld körül kering a nap körül. Megpróbál elszakadni a csillagtól, hogy repüljen a galaxisba. De valami tart.

Az F cb a forgás középpontjából irányul. A lehető legtávolabb húzza a bolygót a csillagtól. De miért ez a legnagyobb perihelion? Mivel minél közelebb van a bolygó a központhoz, annál inkább cselekednek. Ha a perihion sebességét és sugárát az F = mv2 / r képletre, majd az aphelionra cseréljük, kiderül, hogy az F cb nagyobb a rövid szakaszban.

Az F cc a centrifugális ellentét. A központ felé irányul, és nem teszi lehetővé, hogy a test elhagyja a pályát.

Az F központi bank és az F cc esetében a Newton harmadik joga működik: F 1 = -F 2 . A testek egyenlő mértékben hatnak egymásra, de ellenkező irányban. Ezért a Föld még mindig a nap körül forog.

Előfordulási források

Az ellentétes irányvektorok mellett egy másik különbségük van - a megjelenés oka.

A tehetetlenség akkor jelenik meg, amikor az objektum görbe vonalú. Ez azt jelenti, hogy az autó 120 km / h sebességgel megfordulva halad egyenesen.

Az F cc különböző forrásokból származik: a motor tolóereje megakadályozza, hogy az autó repüljen az útról; a sportoló ereje és a huzal feszültsége megtartja a kalapácsot; A Nap vonzza a Földet. Ezek a példák különböző fizikai jelenségek, de ugyanazokat nevezik.

Ajánlott

Kia Spectra vagy Hyundai Accent - összehasonlítás és melyik autót választja
2019
Mi a jobb "Captopril" vagy "Anaprilin" és hogyan különböznek egymástól
2019
Mi különbözteti meg a koronát az implantátumtól: leírást és különbségeket
2019