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.
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.