Каква е разликата между центробежната и центростремителната сила

В седми клас, по време на уроците по физика, учениците преминават през механика - раздел за това как се движат телата и взаимодействат помежду си. Механика, изучаваща блокове, лостове, сили. Включително центробежни и центростремителни.

Според учители в московските училища, всеки четвърти ученик не различава една сила от друга. Учениците са объркани поради общия корен - центърът . Време е да разбера какво е то, каква е разликата между тях и как изглеждат те.

Какво е центробежна сила

Първи примери:

  • Когато пералната машина изстиска мокро пране, барабанът се завърта бързо. Така водата излиза от тъканта.
  • Хвърляне на чук на Олимпийските игри. Преди да хвърлят спортиста се върти около своята ос, а след това освобождава чука.
  • В китайските циркове е популярен номер с мотоциклетисти в метална топка. Каскадерите се пускат вътре в структурата, където ускоряват и карат по цялата повърхност на топката. Дори и отгоре.
  • При рязък завой на пътниците вътре в колата се издига настрани.

Центробежната сила (F cb ) е сила, която действа върху криволинейно движещо се тяло с ъглова скорост. За да го намерите, използвайте две формули: F = ma или F = mv2 / r, където m е масата, a е ускорението, v е скоростта r е радиусът.

F cb възниква по време на инерцията, когато тялото се движи криволинейно. Тя зависи от две неща: центъра на ротация; радиус на обекта. Например хвърляне на чук: спортистът започва да се върти около оста си заедно с снаряда. Металната тел е изтеглена от топка, която тежи като училищна чанта. Когато спортистът пусне дръжката, чукът се отклонява по права линия.

Чукът дърпа жицата, когато се върти във въздуха. То се влияе от инерцията, която „издърпва” от траекторията на движението. Заедно с тях топката се държи от спортиста и опънатата тел. Следователно, снарядът няма да отлети, докато спортистът освободи дръжката.

Сега обратно към формулата: радиусът е дължината на жицата; масата е теглото на топката; скоростта е колко бързо се върти спортистът; център на ротация - самият спортист.

Какво е центростремителната сила

примери:

  • Земята лети около Слънцето в орбита.
  • Йо-йо се върти около ръката.
  • Виенското колело прави пълен завой.

Центростремителната сила ( Fcc ) е силата, която действа върху криволинейно движещо се тяло. За да го намерите, използвайте формулата: F = mv2 / r.

Fcc се случва, когато тялото се движи в кръг и нещо го държи на траекторията. Нека се върнем към примера за хвърляне на чук: топката се върти във въздуха, но не отлетя от спортиста над дължината на жицата. Като че ли нещо привлича темата. Той притежава F cs .

Fcc е обобщение на други влияния върху обекта на действие. Например, един спортист държи чук или Слънцето привлича Земята към себе си и не излита от орбита.

В първия случай топката се държи от самия атлет и напрежението на жицата. Във втория - Земята не се освобождава от привличането на Слънцето. Тези случаи нямат нищо общо, но ги наричат ​​същите.

F cc зависи от: радиуса между обекта; център на въртене. Колкото по-голямо е разстоянието между центъра на въртене и обекта, толкова по-малко се отразява. Например, ако завържете камък с въже от един метър, завъртете го, той ще дръпне със сила F. Ако промените въжето на 2 метра, то вече ще бъде F / 2.

Какво е общото между тях

Време е да сравним центробежните и центростремителните сили. Те имат различия и прилики. Ето общи характеристики:

Равна по стойност

Земята се върти около Слънцето в елиптична орбита. Когато планетата лети на разстояние от 147 милиона километра, скоростта му е 30, 2 km / s . Този сайт се нарича перихелий. Тук най-вече F cb, защото скоростта е над средната, а пропастта между планетата с центъра на въртене е кратка.

На разстояние от 152 милиона километра от Слънцето, скоростта пада до 29, 2 km / s . Тази зона се нарича афелия . Тук F е най-ниската, защото разстоянието до звездата е по-голямо и скоростта е по-ниска от средната.

Между перихелия и афелия, планетата лети със средна скорост от 29, 8 км / сек .

Станете едновременно

Те се появяват, когато предметът се движи криволинейно. Ето примери за яснота:

В дизайна на острието с електрически мотор висяха два товара. Двигателят ги завъртя и се появи инерция. Те започнаха да се въртят по ножовете, но не отлетяха. Те запазиха F cs .

Автомобилът ускори до 120 км / ч и се обърна. Колата се плъзна, променяше посоката на движение за сметка на F cb . Но колата не излетя от пътя и остана на алеята. Това се случи, защото Fcc пазеше колата.

Във всички примери те започнаха да действат едновременно.

Как се различават

Те се случват, когато тялото се движи криволинейно. Техните стойности са равни. Но те не са същите. Време е да разбера каква е разликата.

Различни по посока

Първата разлика е посоката. Фактът, че те са еднакви и едновременно се появяват, не означава, че техните вектори търсят в една и съща посока.

Земята се върти около Слънцето в орбитата си. Тя се опитва да се откъсне от звездата, за да лети в галактиката. Но нещо я държи.

F cb е насочен от центъра на въртене. Тя дърпа планетата колкото е възможно по-далеч от звездата. Но защо е най-големият перихелий? Защото колкото по-близо е планетата до центъра, толкова повече те действат върху нея. Ако заместим скоростта и радиуса на перихелия с формулата F = mv2 / r, а след това афелия, се оказва, че F cb е по-голямо в късата секция.

Fcc е противоположна на центробежната. Тя е насочена към центъра и не позволява на тялото да напусне траекторията.

За F централна банка и F cc, третият закон на Нютон работи: F 1 = -F 2 . Телата действат една върху друга по еднаква величина, но противоположно в посока. Затова Земята все още се върти около слънцето.

Източници на поява

В допълнение към векторите в обратна посока, те имат и друга разлика - причината за появата.

Инерцията се появява, когато обектът се движи криволинейно. Това означава, че колата се опитва да се движи направо, когато влезе в завой със скорост от 120 км / ч.

Fcc се появява от различни източници: тягата на двигателя предотвратява излитането на автомобила от пътя; силата на спортиста и напрежението на проводника задържат чука; Слънцето привлича Земята. Всички тези примери са различни физически явления, но те се наричат ​​еднакви.

Препоръчано

Какво е по-добро от физиотен или моксонидин и как се различават?
2019
"Lotseril" и "Exoderil": сравняваме средствата и избираме кое е по-добро
2019
Какво отличава счетоводителя от главния счетоводител: особености и различия
2019