Центробежна сила (На латински за „бягащ център“) описва тенденцията на обект, следващ извита пътека, да лети навън, далеч от центъра на кривата. Всъщност не е сила; тя е резултат от инерцията - склонността на даден обект да се съпротивлява на всяка промяна в неговото състояние на покой или движение. Центробежна сила е реален сила, която противодейства на центробежната сила и не позволява на обекта да „лети навън“, като го държи вместо това с еднаква скорост по кръгова пътека.
Центробежни сили | Центробежна сила | |
---|---|---|
значение | Склонност на обект след извита пътека да лети далеч от центъра на кривината. Може да се опише като „липса на центробелна сила.“ | Силата, която държи предмет да се движи с равномерна скорост по кръгова пътека. |
Посока | По радиуса на кръга, от центъра към обекта. | По радиуса на кръга, от обекта към центъра. |
пример | Кал, летящ от гума; деца изтласкани на кръгово кръстовище. | Сателит в орбита на планета |
формула | Fc = mv2 / r | Fc = mv2 / r |
Определен от | Chistiaan Hygens през 1659г | Исак Нютон през 1684г |
Реална сила ли е?? | Не; центробежната сила е инерцията на движението. | Да; центростремителната сила предпазва обекта от „излитане“. |
Центробежната сила не е „истинска“ сила - тенденцията да лети навън се наблюдава, тъй като обектите, които се движат по права линия са склонни да продължат да се движат по права линия. Това се нарича инерция и прави обекти устойчиви на силата, която ги кара да се движат в крива.
Центропеталната сила е "истинска" сила. Той привлича обекта към центъра и му пречи да „излети“. Източникът на центростремителната сила зависи от въпросния обект. За спътниците в орбита силата идва от гравитацията. Ако предмет се завърта на въже, центробелната сила се осигурява чрез напрежение във въжето, а за въртящ се предмет силата се осигурява от вътрешно напрежение. За автомобил, движещ се по дъга, центростремителната сила идва от триенето между автомобилните гуми и пътя.
Ако обектът се върти правилно, центробежните и центробежните сили ще са равни, така че обектът няма да се движи към центъра на въртене или навън от него. Той ще поддържа постоянно разстояние от центъра.
Центропеталната сила е насочена навътре, от обекта към центъра на въртене. Технически той е насочен ортогонално към скоростта на тялото, към фиксираната точка на моменталния център на кривина на пътеката.
Центробежната сила е насочена навън; в същата посока като скоростта на обекта. При кръгово движение скоростта във всеки даден момент от време е допирателна към дъгата на движение.
И двете сили се изчисляват по една и съща формула:
където а° С е центростремителното ускорение, m е масата на обекта, движеща се със скорост V по пътека с радиус на кривина R.
Някои често срещани примери за центробежна сила по време на работа са калта, която лети от гума и децата усещат сила, която ги изтласква навън, докато се въртят по кръговото движение.
Основен пример за центростремителна сила е въртенето на спътници около планета.
Влакче, пример за центрипетална сила в действие Сателит, обикалящ около планетата чрез прилагане на центростремителната сила. Илюстрация на центроцентална сила (червен вектор с етикет FT, силата на напрежение във въжето). Когато въжето бъде прерязано, центробелната сила (напрежението във въжето) вече няма да действа върху обекта. Така той вече няма да се задържи по този кръгов път от FT и ще отлети по допирателна.Познаването на центробежните и центробежните сили може да се приложи към много ежедневни проблеми. Например, той се използва при проектиране на пътища, за да се предотврати подхлъзване и подобряване на сцеплението по криви и рампи за достъп. Той също така позволи изобретяването на центрофугата, която отделя частици, суспендирани в течност чрез въртене на епруветки с висока скорост.