Центробежная сила против центростремительной силы

Центробежная сила (В переводе с латыни «центр убегает») описывает тенденцию объекта, следующего по искривленной траектории, лететь наружу от центра кривой. Это не совсем сила; это происходит из-за инерции - тенденция объекта сопротивляться любым изменениям в его состоянии покоя или движения. Центростремительная сила это реальный сила, которая противодействует центробежной силе и препятствует "вылету" объекта, сохраняя его движение с постоянной скоростью по круговой траектории.

Сравнительная таблица

Отличия - сходства - Сравнительная таблица центробежной силы и центростремительной силы
Центробежная силаЦентростремительная сила
Смысл Склонность объекта по изогнутой траектории улететь от центра кривизны. Можно описать как «отсутствие центростремительной силы». Сила, которая удерживает объект, движущийся с равномерной скоростью по круговой траектории.
направление По радиусу круга от центра к объекту. По радиусу круга от объекта к центру.
пример Грязь отлетает с шины; детей выгнали на карусель. Спутник, вращающийся вокруг планеты
формула Fc = mv2 / r Fc = mv2 / r
Определяется Chistiaan Hygens в 1659 году Исаак Ньютон в 1684 году
Это настоящая сила? Нет; центробежная сила - это инерция движения. Да; центростремительная сила удерживает объект от «вылетания».

Содержание: Центробежная сила против центростремительной силы

  • 1 Силы и Инерция
  • 2 Направление
  • 3 Формула
  • 4 Примеры центробежных и центростремительных сил
  • 5 приложений
  • 6 Ссылки

Силы и инерция

Центробежная сила не является «реальной» силой - наблюдается тенденция к вылету наружу, поскольку объекты, движущиеся по прямой линии, как правило, продолжают двигаться по прямой линии. Это называется инерцией, и это делает объекты устойчивыми к силе, которая заставляет их двигаться по кривой.

Центростремительная сила - это «настоящая» сила. Он притягивает объект к центру и не дает ему «вылететь». Источник центростремительной силы зависит от рассматриваемого объекта. Для спутников на орбите сила исходит от силы тяжести. Если объект вращается на веревке, центростремительная сила обеспечивается натяжением веревки, а для вращающегося объекта сила обеспечивается внутренним напряжением. Для автомобиля, движущегося по дуге, центростремительная сила возникает из-за трения между автомобильными шинами и дорогой..

Если объект вращается должным образом, центробежные и центростремительные силы будут равны, поэтому объект не будет двигаться к центру вращения или наружу от него. Это будет поддерживать постоянное расстояние от центра.

направление

Направление центростремительной силы и скорости

Центростремительная сила направлена ​​внутрь, от объекта к центру вращения. Технически он направлен перпендикулярно скорости тела, к неподвижной точке мгновенного центра кривизны траектории..

Центробежная сила направлена ​​наружу; в том же направлении, что и скорость объекта. Для кругового движения скорость в любой данный момент времени находится в касательной к дуге движения.

формула

Обе силы рассчитываются по одной формуле:

где с такое центростремительное ускорение, м масса объекта, движущегося со скоростью v вдоль пути с радиусом кривизны р.

Примеры центробежных и центростремительных сил

Некоторыми распространенными примерами центробежной силы на работе являются грязь, летящая с шины, и дети чувствуют силу, толкающую их наружу при вращении на перекрестке с круговым движением..

Главный пример центростремительной силы - вращение спутников вокруг планеты..

Американские горки, пример центростремительной силы в действии Спутник, вращающийся вокруг планеты, применяя центростремительную силу. Иллюстрация центростремительной силы (красный вектор обозначен FT, сила натяжения в канате). Когда канат перерезан, центростремительная сила (натяжение каната) больше не будет действовать на объект. Таким образом, он больше не будет удерживаться в этом круговом пути FT и будет лететь по касательной.


Приложения

Знание центробежных и центростремительных сил может быть применено ко многим повседневным проблемам. Например, он используется при проектировании дорог для предотвращения заноса и улучшения сцепления на поворотах и ​​пандусах. Это также позволило для изобретения центрифуги, которая отделяет частицы, взвешенные в жидкости, вращая пробирки на высоких скоростях.

Ссылки

  • Центробежная сила - Фун Физика
  • Центробежная сила, ложная сила - Наука Радость Вагон
  • Центростремительная сила, реальная сила - Наука Радость Вагон
  • Википедия: Центробежная сила
  • Википедия: центростремительная сила